9KEA21, del 1: Biokemi
2012-12-19 kl. 14.00-18.00
Skriv namn på alla blad.
Skriv endast en uppgift per blad.
Redovisa beräkningar och motiveringar.
Hjälpmedel: Miniräknare samt millimeterpapper vid behov
Ansvariga lärare: Anki Brorsson (0762209433), Magdalena Svensson (5686), Lars-Göran
Mårtensson (5705)
LYCKA TILL!
1.a) Du har ett proteinextrakt innehållande 5 proteiner, se tabell nedan för Mw och pI.
Mw
pI
Protein A
14 000
8,2
Protein B
19 000
7,5
Protein C
20 000
5,5
Protein D
30 000
6,0
Protein E
55 000
6,5
Beskriv hur du skulle gå till väga för att separera dessa proteiner. Ange kromatografimetod, buffert, pH,
elueringsbetingelser samt rita hur du förväntar dig att ett kromatogram skulle kunna se ut efter
separationen.
(5p)
b) Kymotrypsin är ett serinproteas. Vad kännetecknar denna grupp av enzymer?
(1p)
c) Vilken/vilka av nedanstående peptider skulle kunna fungera som substrat för kymotrypsin?
i)
ii)
iii)
Ala-Ser-Phe-Lys-Arg
Glu-Pro-Val-Gly-Lys
Thr-Cys-Trp-Gln-Asn
(1p)
d) Rita mekanismen för kymotrypsins katalys av substrat.
(3p)
2. Reaktionsformeln för en enzymkatalyserad reaktion kan skrivas enligt följande:
Genom att använda ”steady state” approximationen kan man konstruera en ekvation som ger
hastigheten.
a) Förklara vad som menas med ”Steady state” approximationen.
(2p)
b) k2 kallas även för kcat - vad beskriver denna konstant om enzymet?
(2p)
c) Fumaras är ett enzym som ingår i citronsyracykeln och katalyserar omvandlingen av fumarat till malat.
Beräkna vmax och KM för fumaras med hjälp av följande data (visa hur vmax och KM kan bestämmas med
hjälp av en Lineweaver-Burk plot (kan vara schematisk) och redovisa dina beräkningar).
Fumarat (mM)
Produktbildningshastighet (mmol/(l*min))
2.0
3.3
5.0
10.0
2.5
3.1
3.6
4.2
(4p)
d) Visa hur grafen för den enzymkatalyserade reaktionen i uppgift c) påverkas om reaktionen skulle ske i
närvaro av en nonkompetitiv inhibitor - förklara hur KM och vmax påverkas i närvaro av inhibitorn.
(2p)
3. a) Vilka grupper pekar utåt och vilka grupper pekar inåt i en DNA helix?
(1p)
b) DNA och RNA är uppbyggda av nukleotider som är kopplade till varandra via en 3’,5’
fosfodiesterbindning. Vad står 3’ och 5’ för i en 3’,5’-fosfodiesterbindning?
(1p)
c) Beskriv reaktionsmekanismen för formation av en ny fosfodiesterbindning i.e. då en ny nukleotid
kopplas på en växande DNA kedja.
(4p)
d) Varför är det allvarligare om det blir fel vid replikationen jämfört med transkriptionen samt vilken
funktion finns hos DNA polymeras I för korrigering vid påkoppling av felaktig nukleotid.
(2p)
e) Beskriv två sätt för termineringen av transkriptionen hos prokaryoter.
(2p)
4. a) När det mänskliga genomet var sekvensierat stod det klart att det innehåller ca 24 000 gener. Men
antalet olika sorters mRNA molekyler som vi producerar är ca 6 ggr mer än antalet gener (runt 150 000).
Hur kommer det sig?
(2p)
b) Förklara begreppet kodon och antikodon och ange vilken funktion de fyller.
(1p)
c) Translationen sker på ribosomen där det finns tre bindningssäten för tRNA (A-aminoacylsitet, Ppeptidylsitet och E-exit). Beskriv vad som händer vid dessa bindningssäten under translationen.
(2p)
5. Du har fått till uppgift att klona ett mänskligt protein med nedanstående nukleotidsekvens (Figur 1).
För att hitta genen använder du dig av ett cDNA bibliotek och med hjälp av PCR kopierar du genen.
a) Vad menas med ett cDNA bibliotek och vad är fördelen med att använda ett sådant bibliotek jämfört
med ett genomiskt bibliotek?
(2p)
b) Beskriv kortfattat (gärna med en figur) de olika stegen i PCR ,vilka komponenter behövs? Samt
designa primers för att kopiera nedanstående gen (Figur 1).
(6p)
c) Du har valt att klona in genen i en expressionsplasmid. Vad karaktäriserar en sådan plasmid och vad
skiljer den från en ”förvaringsplasmid”? Hur kan du reglera uttrycket av den inklonade genen? (4p)
d) För att kontrollera att du lyckats med kloningen vill du bestämma DNA sekvensen av plasmiden . Gör
en kortfattad beskrivning av DNA sekvensning.
(3p)
5´-ATG CCA CGA TTC CCA CGC ACG TTA CCT CGA TTA ACG GCA GTT CTA TTA TTA GCT TGT ACT GCC TTC
TCG GCG GCG GCC CAT GGC AAT CAC ACA CAT TGG GGA TAT ACA GGA CAC GAT AGT CCT GAA TCT TGG
GGT AAT CTG TCG GAG GAA TTC CGC TTA TGC AGT ACC GGG AAA AAC CAA TCA CCG GTA AAC ATA ACA
GAA ACT GTC TCC GGC AAG CTC CCC GCT ATT AAA GTC AAC TAC AAA CCC AGC ATG GTC GAT GTA GAG
AAC AAT GGT CAC ACT ATA CAG GTT AAC TAT CCG GAG GGA GGT AAT ACC TTG ACC GTT AAC GGC AGG
ACG TAC ACA CTG AAG CAA TTT CAC TTC CAT GTG CCT AGT GAG AAC CAA ATC AAA GGG CGT ACT TTT
CCA ATG GAA GCC CAT TTT GTG CAT CTG GAC GAG AAT AAA CAG CCG CTA GTG TTA GCA GTT TTA TAT
GAA GCT GGA AAG ACA AAT GGG CGG TTG TCA AGT ATC TGG AAT GTA ATG CCT ATG ACG GCT GGC AAG
GTA AAA CTC AAT CAA CCA TTT GAC GCG TCC ACC CTC CTA CCC AAG AGA CTT AAA TAT TAC CGG TTT
GCA GGA AGT CTT ACA ACG CCG CCA TGT ACT GAA GGT GTA TCT TGG TTG GTG TTA AAG ACC TAC GAT
CAC ATA GAC CAG GCA CAG GCA GAG AAG TTC ACA AGA GCC GTT GGG AGC GAG AAC AAT AGG CCC
GTC CAA CCA CTT AAC GCG CGT GTG GTC ATT GAA-3´
Figur 1. DNA sekvens av ett mänskligt protein
