TFKI09 BIOKEMI
TFKE32 BIOTEKNISK BIOKEMI
2010-12-18 kl. 14.00-18.00
Skriv namn på alla blad.
Skriv endast en uppgift per blad.
Redovisa beräkningar och motiveringar.
Hjälpmedel: Miniräknare som inte får vara programmerad och millimeterpapper.
Ansvariga lärare: Helena Herbertsson (0705-669944), Magdalena Svensson (0704090999), Lars-Göran Mårtensson (070-546 96 78)
LYCKA TILL!
1. a) Rita upp tetrapeptiden Asn-Phe-Thr-Lys vid pH 7. Rita/markera huvudkedja,
sidokedjor, Cα, N- och C-terminal. Ange även vilken nettoladdning tetrapeptiden har
vid pH 7.
(4p)
b) Beskriv hur aminosyrasammansättningen i en polypeptidkedja kan bestämmas?
(2p)
c) Vilken/vilka av nedanstående sekvenser har möjlighet att bilda α-helixstruktur?
Motivera ditt svar! Ange i förekommande fall även var i ett vattenlösligt globulärt
proteinhelixen troligen är lokaliserad (inuti eller på ytan).
i) Ala-Pro-Ser-Thr-Val-Gly-Phe-Asp-Lys
ii) Gly-Phe-Ser-Ala-Leu-Val-Asn-Gly-Ala
iii) Ile-Ser-Ala-Arg-Lys-His-Gly-Thr-Ala
(4p)
2. a) Föreslå någon metod eller kemikalie med vilken du kan denaturera ett protein.
Ange också vilken/vilka proteinstrukturnivåer som påverkas av denatureringen.
(3p)
b) Du vill rena fram ett protein med isoelektrisk punkt (pI) 5 från ett proteinextrakt
som även innehåller ett antal proteiner med pI mellan 8-9. Du väljer att använda
jonbyteskromatografi. Vilken typ av jonbyteskromatografi väljer du, katjonbytare
eller anjonbytare? Motivera! Rita hur ett kromatogram skulle kunna se ut efter detta
reningssteg. Ange enhet på axlarna samt indikera vilket/vilka protein som
toppen/topparna representerar.
(4p)
c) Du har i flera år studerat enzymet kymotrypsin. Du har nu med hjälp av lägesspecifik mutagenes tagit fram två varianter av kymotrypsin. I dessa varianter är den i
aktiva ytan lokaliserade Ser-195 utbytt mot Cys respektive Phe. Det visar sig att bara
den ena varianten har aktivitet. Vilken är det mest troliga kandidaten, Cys-195 eller
Phe-195, motivera ditt svar utifrån dina kunskaper om kymotrypsins mekanism.
(3p)
3. Vid ett experiment mättes hastigheten för en enzymkatalyserad reaktion som funktion
av tiden i frånvaro resp. närvaro av ämne X:
[S] (µM)
2.5
3.3
5.0
10.0
Hastighet i frånvaro av X
(µmol/min)
0.32
0.40
0.52
0.69
Hastighet i närvaro av X
(µmol/min)
0.20
0.26
0.36
0.56
a) Beräkna vmax och KM.
(6p)
b) Avgör vilken typ av inhibitor ämne X är och visa hur man går tillväga för att
beräkna inhibitionskonstanten, KI. Vad saknas i uppgiften för att kunna få fram ett
siffervärde på KI?
(3p)
c) Vad kan man säga att ett kcat-värde är ett mått på? Förklara.
(1p)
4. a) Vad menas med en anabol process och ge exempel på en sådan.
(2p)
b) Utgå från reaktionen C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energi och beskriv vilka
processer som är involverade och vad som sker i respektive process.
(4p)
c) Metabolismens hastighet är rigoröst kontrollerad. Ett kontrollsteg är reaktionen då
pyruvat omvandlas till acetylCoA. Vad heter enzymet som katalyserar reaktionen och
hur påverkas detta enzym av [ATP] resp. [ADP]?
(1p)
d) Under vilka förutsättningar bildar vi fettsyror, vilken molekyl utgår fettsyrasyntesen ifrån, i vilken form lagrar vi fett i kroppen och hur är den molekylen
uppbyggd?
(2p)
e) Glykogen är en lagringsform för kolhydrater som främst finns i muskler och lever.
Varför finns glykogen just där?
(1p)
5. a) Beskriv två viktiga strukturella skillnader mellan DNA och RNA.
(2p)
b) Utsidan av en DNA-molekyl är negativt laddad – vad har det för betydelse? (1p)
c) Varför bildas den ena DNA-kedjan i form av s k Okazakifragment och vilket
enzym krävs för att koppla ihop fragmenten kovalent?
(2p)
d) Ge ett exempel på hur ett kemiskt ämne som är mutagent fungerar.
(1p)
e) Transkriptionen katalyseras av RNA-polymeras.
(i) Vad är den viktigaste skillnaden mellan DNA-polymeras och RNA-polymeras?
(ii) Beskriv generellt startstället (promoter site) för transkription.
(2p)
f) Vilka två kontroller görs för att rätt aminosyra ska sättas in på rätt ställe i
polypeptiden?
(2p)
6. Du har fått till uppgift att analysera ett cDNA-bibliotek för att se om det innehåller
genen för proteinet Cpn10. Proteinet består av 104 aminosyror och både DNAsekvensen och aminosyrasekvensen är känd.
a) För att få tillräckligt med material för att analysera DNA:t väljer du att kopiera
DNA:t med hjälp av PCR-tekniken. Beskriv hur PCR-tekniken fungerar, vilka
komponenter behöver man?
(2p)
b) För att analysera proverna (du gjorde flera olika försök) analyserar du dessa på en
agarosgel (Figur 1). Lokalisera i vilket/vilka prover du lyckats med kopiering av
FABP. Motivera ditt svar.
(2p)
c) Hur fungerar en agarosgel och hur sker infärgningen av proverna?
(2p)
Figur 1. Agarosgel efter amplifiering mha PCR. Brunn 5 och 8 innehåller
molekylviktsstandard (molekylvikt 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 och 1000
baspar).
d) Efter lyckad kopiering av DNA-fragmentet vill du klona in genen i en
expressionsplasmid. Hur går du tillväga för att göra detta?
(2p)
e) Den expressionsplasmid som du valt innehåller Lac-operonet. Vad är detta? Hur
kan produktionen av Cpn10 styras? Illustrera gärna med en figur.
(2p)
