Flervalsfrågor

Cellbiologiprogrammet
TENTAMEN I STRUKTURBIOLOGI
FREDAGEN DEN 13 FEBRUARI 1998
EFTERNAMN:……………………………....
FÖRNAMN:………………………………....
PERSONNUMMER:………………………..….
POÄNGSUMMA:
RESULTAT:
Glöm inte att skriva namn och personnummer på ev. lösa blad!
Tentamen innehåller 20 frågor som var och en ger 2 poäng. Till
flervalsfrågor finns ett korrekt svarsalternativ, om ej annat anges.
LYCKA TILL!
-2-
Namn:………………………………
Personnummer:………………………
Flervalsfrågor
1/ Följande påståenden om proteinstruktur är antingen Sanna eller Falska; markera
med S eller F för varje påstående.
( ) proteiner är i allmänhet hydrofoba på insidan och hydrofila på utsidan
( ) proteiner veckar sig spontant till sin nativa konformation
( ) globulära proteiner är lösta packade med många håligheter inuti
( ) prolin och glycin finns aldrig i helixar
2/ Vad är hypokromicitet?
a) ökad absorbans t ex i DNA/RNA när baserna stackas
b) minskad absorbans, t ex i DNA/RNA när baserna stackas
c) förändring till högre våglängd pga intermolekulära interaktioner
d) förändring till lägre våglängd pga intermolekulära interaktioner
e) minskad cirkulär dikroism pga sekundärstruktur formation
3/ En elektronmikroskopisk bild av ett tunt föremål uppstår genom
a) absorption av elektroner i tjockare delar av preparatet
b) absorption av elektroner i atomer med högt atomnummer
c) faskontrast
d) absorptionskontrast
e) registrering av sekundära elektroner
4/ Man kan ha mycket tunnare preparat i elektronmikroskopi än i röntgenkristallografi
därför att:
a) elektroner interagerar mycket starkare med preparatet än vad
röntgenstrålar gör
b) i röntgenkristallografi måste man ha 3-dimensionella kristaller
c) det är vakuum inuti elektronmikroskopet
d) elektronstrålen kan inte fokuseras på ett tjockt preparat
e) i elektronmikroskopet finns det en lins för elektronerna, vilket inte är
möjligt med röntgenstrålning
-3-
Namn:………………………………
Personnummer:………………………
5/ Elektronmikroskopi är särskilt väl lämpat för strukturbestämning av:
a) nukleinsyror
b) membranproteiner
c) proteiner med övervägande -sheets
d) DNA:protein komplex
e) metallfria proteiner
6/ För ett NMR experiment är följande påståenden Sanna eller Falska; markera med S
eller F för varje påstående:
( ) Due to unfavorable relaxation processes, the molecular weight upper limit for
obtaining atomic resolution structural information for biological
macromolecules is 30-40 kD.
(
) When two NMR spectra of a molecule, recorded using magnetic fields of
11.7 and 8.3 Tesla, are compared, resonances assigned to the same proton in
each spectrum will have a different chemical shift offset from TMS, but
identical coupling constants.
( ) Molecular conformation can effect scalar (3J) coupling constants but not
chemical shifts.
(
) Higher magnetic fields improve sensitivity in NMR by increasing the energy
difference between the spin states resulting in a larger fraction of nuclei in
the lower energy state.
7/ A short segment of the polypeptide backbone of a globular protein has the
following characteristics. The coupling constants 3JHHN of .the residues are <5 Hz;
backbone HN protons are observed to exchange slowly with solvent deuterons; and
relatively intense NOE crosspeaks are observed between backbone amide protons
of sequentially neighboring residues. With this information, what is the likely
secondary structure of the segment?
a.)  strand
b.)  helix
c.) turn
d.) disordered
e.) cannot determine
Namn:………………………………
-4-
Personnummer:………………………
COSY
(H2O)
8
2
6
4
NOESY
(H2O)
2
4
4
6
6
8
8
2 ppm
8
6
4
2 ppm
A 2D COSY and a 2D NOESY spectra are represented as cartoons above. Each
spectrum contains the resonances and their crosspeaks from two sequential amino
acids in a polypeptide chain. The amino acids are Aspartic acid and Threonine
(structures shown below) Use these two spectra to answer the following two
questions.
N
Hd
O
Ha
Hb
N
C
O
He
C
C
C
Hf C Hg
Hc C CH3
C
H O
Threonine
O
O
Aspartic Acid
8/ The resonance at ~5.3 ppm belongs to the proton labeled
a.) Ha
b.) Hb
c.) Hc
d.) Hd
e.) He
9/ The resonance at ~8.2 ppm belongs to the proton labeled
a.) Ha
b.) Hb
c.) Hc
d.) Hd
e.) He
Namn:………………………………
-5-
Personnummer:………………………
Kortsvarsfrågor
10/Markera i den schematiska (sidokedjorna visas som "R") pentapeptiden nedan
a) mellan vilka atomer det skulle finnas vätebindningar om peptiden har en -helix
konformation
b) torsionsvinklarna  ,  ,  och 1 vid respektive bindning i någon av de mittre
residuerna
H
N
H
O
R
H
C
C
N
C
N
R
H
H
H
O
R
H
C
C
N
C
C
N
O
R
H
H
O
H
C
C
O
R
11/Beskriv den principiella uppbyggnaden av en masspektrometer och ange
huvudkomponenternas funktion.
12/ När kan man använda homologimodellering, och hur går det till i huvuddrag?
C
-6-
Namn:………………………………
Personnummer:………………………
13/ Varför kan inte en proteinkristall ha spegelsymmetri?
14/ Varför kan man inte ha elektronmikroskopiska preparat i vattenlösning? Diskutera
kortfattat någon av de vanliga preparationsmetoderna.
15/ Beskriv vilka steg som ingår i 3D-strukturbestämning av ett protein med
röntgenkristallografi. Utgå ifrån att proteinet finns tillgängligt i lösning.
-7-
Namn:………………………………
Personnummer:………………………
16/ Diskutera kortfattat några faktorer som påverkar kristallisation av ett protein.
Antag att du har gjort omfattande kristallisationsförsök under olika betingelser, utan
att erhålla några kristaller av ditt protein. Beskriv kortfattat vad du skulle göra i en
sådan situation (t ex, vilka kontroller skulle du göra med proteinet och
kristallisationsförsöken, vad skulle du ändra för att ge bättre resultat)
17/ Vad mäter detektorn vid röntgenkristallografisk datainsamling? Beskriv kortfattat
hur dessa data är relaterade till elektrontätheten i proteinet.
(ledning: F(hkl)  V   ( xyz) exp2i( xh  yk  zl)dxdydz )
18/ Varför är det nödvändigt att förfina (“refine”) den strukturmodell som tas fram
från den första elektrontäthetskartan?
-8-
Namn:………………………………
Personnummer:………………………
19/ Det finns några olika kriterier för att karaktärisera kvalitén på en proteinmodell
som tagits fram med röntgenkristallografi. Diskutera kortfattat tre sådana kriterier.
20/ If a spin ½ nucleus (A) is scalar coupled to three other spin ½ nuclei (B, C and D)
with the following coupling constants JAB = 5, JAC = 10, JAD = 5, what would
the multiplet fine structure look like? Peak intensities? Show work.
1 Hz