Fråga:
Hur kan histidin klassificeras både som positivt laddat och hydrofobt?
Stefan
2014-10-31 13:04:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag såg diagrammet i det här inlägget Histidinaromatiskt. Eftersom jag inte får kommentera och lägga upp en fråga istället för ett svar måste jag ställa min fråga i en separat tråd.

Hur kan histidin klassificeras både som positivt laddade och hydrofoba?

Histidin är inte hydrofobt
BTW: Du går rätt väg här - att ställa nya frågor i svaret (eller kommentar) under andra frågor är inte så gillade.
Laddat eller inte, histidin är aromatiskt eftersom det uppfyller alla aromatiseringskriterier: 1. Molekylen är cyklisk. 2. Molekylen är plan. 3. Molekylen är helt konjugerad (p-orbitaler vid varje atom i ringen). 4. Molekylen har 4n + 2 π elektroner, där n är ett positivt heltal.
Tre svar:
Chris
2014-10-31 13:55:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Som @wysiwig uppgav är Histidin inte hydrofobt. Beroende på pH kan olika delar av molekylen bära laddningar, se bilden nedan (från här):

enter image description here

Kväveatomerna kan protoneras i en sur miljö kommer karboxylgruppen att förlora protonen i en basmiljö. Alla dessa former överförs till varandra när pH-värdet ändras.

Serena
2014-10-31 16:04:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Som @Chris säger beror laddningen på pH: när pH skiljer sig från molekylens pH (I) laddas den. (Ta en titt på detta). Hur som helst, om vi talar om Hys är dess pH (I) 7,47 ( här), så vid ett pH under dess pI bär Histidin en positiv nettoladdning, annars kan den också vara i en nettoform. Det är uppenbart att det är en fråga om jämvikt!

Ja jag tror det...
Stefan
2018-01-29 18:55:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Faktum är att diagrammet ovan inte är fel; det är helt korrekt. Faktum är att histidin kan bära en nettoladdning, men när det är oprotonerat, dvs i ett laddningsneutralt tillstånd, kan dess aromatiska π-system (som tillhör imidazoldelen) bete sig som en hydrofob grupp, t.ex. det kan bli involverat i π-stacking (aka CH-π) interaktioner. I 2RS2 NMR-strukturen är HIS83 till exempel δ-protonerad och verkar fungera som en typisk hydrofob rest: den är begravd under proteinytan, staplad mot flera aromatiska rester och packad tillsammans med flera alifatiska; den är skyddad från lösningsmedel av polära och laddade rester.

enter image description here

2H95 är en mycket intressant struktur där vi se fyra ε-protonerade histidiner staplar mot tryptofaner, samt packar mot alifatiska sidokedjor, bildar en transmembran protonkanal. Histidinerna verkar vara inblandade i hydrohobiska interaktioner och bildar samtidigt kanalens inre yta.

enter image description here

Omvänt, i 2NBJ NMR-strukturen ser vi HIS56 beter sig som en polär aminosyra - dess (dubbelt protonerad) sidokedja är involverad i vätebindning till ryggraden i ett DNA-fragment, såväl som till en ryggradens syreatom från proteinet. Dessutom, i samma struktur är HIS16 dubbelt protonerad och exponerat för lösningsmedel, sannolikt interagerar med vatten och bidrar till solvatisering, i skarp kontrast till HIS83 i 2RS2 strukturen, som är monoprotonated och begravd i det hydrofoba inre av proteinet.

enter image description here

Histidins pKa kan lätt störas av dess omgivning, t.ex. av de omgivande resterna i ett enzymaktivt ställe, vilket gör den mycket funktionellt mångsidig, en av manifestationerna av dess funktionella och kemiska mångsidighet är dess förmåga att bete sig både som en polär / laddad aminosyra, liksom en hydrofob rest; detta är anledningen till att histidin ofta finns i funktionella ställen i proteiner, t.ex. enzymaktiva centra.

Du gör påståenden som kanske eller inte är rätta, men du ger inget stöd från tredje part för ditt svar. Även om det har accepterats har affischen ingen grund för att bedöma den korrekt. Vad du behöver göra är att redigera ditt svar för att ge exempel på proteiner (med länkar) där histidin är klart urladdat och involverat i π-staplingsinteraktioner. Då kan jag och andra gå till länkarna och bestämma om du ska rösta ditt svar uppåt eller nedåt.
Jag ser fram emot att se det. Det kommer att förbättra standarden på denna webbplats. Ta din tid.
Jag har redan lagt till hänvisningen till svaret.
Jag har läst uppsatsen och det verkar för mig att endast relatera till teoretisk beräkning av π-π-interaktioner, förutsatt att de existerar, med slutsatsen att de är relativt svaga jämfört med andra hans interaktioner. Vad som saknas i tidningen är ett enda exempel på en π-π-interaktion i ett protein. Jag känner till PDB, men ser inte hur jag ska utföra en sökning efter π-π-interaktioner som involverar His för att snabbt returnera exempel. (En långsam sökning med ögonglobning förstår jag.) Jag säger inte att du har fel, men jag tror inte att du har bevisat ditt fall. För närvarande verkar det bara handvinka.
Jag har lagt till flera illustrativa bilder och exempel; Jag skulle gärna utöka detta ämne mer ingående och kommer gärna göra det, förutsatt att jag hittar tiden.
Tack. Mycket bra. Protonkanalen verkar spännande, även om jag inte är en proteinkemiker. Måste fråga en kollega om det. (Om du lägger till fler bilder skulle jag skala dem lite för att det ska vara lätt att läsa hela svaret.)


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...