TENTAMEN BIOCHEMIE (8S135) Vrijdag 5 oktober 2007, 9.00–12.00 Dit tentamen bestaat uit 7 opgaven. Geef bij alle antwoorden een duidelijke uitleg. 1 Onderzoekers hebben een nieuw eiwit ontworpen dat bestaat uit een zogenaamde -barrel met 8 antiparallelle -strands. Het is de bedoeling dat het nieuwe eiwit een kanaal vormt door een membraan. a. Geef een schematisch overzicht van de primaire structuur van een dergelijk eiwit. Leg uit. b. Geef schematisch aan waar zich in een antiparallelle -sheet waterstofbruggen bevinden. c. Wat is de minimale grootte van dit eiwit als je weet dat de dikte van een membraan ongeveer 30 Å is? Hemoglobine (Hb) heeft een kwaternaire structuur: het bestaat uit 4 polypeptides die elkaar beïnvloeden bij de zuurstofbinding. d. Leg uit hoe de 4 subeenheden van Hb elkaar kunnen beïnvloeden. 2 Een veel gebruikte methode om eiwitmengsels te scheiden is gel-elektroforese. a. Hoe kun je m.b.v. gel-elektroforese zien of er in een eiwit S–S bruggen voorkomen? b. Wat is het verschil tussen gel-elektroforese en isoelectric focussing? Affiniteitschromatografie is een methode om een specifiek eiwit in handen te krijgen op grond van de bindingseigenschappen. c. Geef een methode om affiniteitschromatografie mogelijk te maken voor in principe elk willekeurig eiwit. 3 Nucleases zijn enzymen die zowel RNA als DNA kunnen hydrolyseren. Ze bevatten bijna altijd metaal ionen zoals Mg2+ en Zn2+. a. Noem 3 manieren waarop dergelijke metaalionen de hydrolyse van DNA zouden kunnen versnellen. b. RNA wordt veel gemakkelijker gehydrolyseerd dan DNA. Leg uit hoe dat komt. c. Beschrijf welke aminozuren er nog meer in de active site van een nuclease zouden kunnen voorkomen om de hydrolyse te katalyseren. 4 Enzymen katalyseren reacties veelal volgens de Michaelis–Menten kinetiek. a. Als een enzym na een mutatie een hogere KM vertoont, wat is er dan te concluderen over de plaats en het effect van de mutatie? b. Als een remmer een lagere Vmax geeft, en dezelfde KM, wat voor type remmer is het dan, en hoe is zijn werking? 5 Van de DNA sequentie CTAGGATCGATCGATCCGCAT wordt een complementaire streng DNA gevormd met behulp van o.a. DNA polymerase en een primer. a. Wat zou een goede sequentie zijn voor de primer? b. Noem een stukje in het gevormde dubbelstrengs DNA dat herkend zou kunnen worden door een restrictie-enzym. c. Het enzym reverse transcriptase is soms nodig om DNA van eukaryoten te krijgen dat geschikt is voor expressie in bacteriën. Leg uit waarom dat zo is. d. Waarom voeg je bij de PCR reactie altijd een grote overmaat primers toe t.o.v. het te vermeerderen stuk DNA? 6 Tijdens de translatie wordt de boodschap op het mRNA vertaald naar een polypeptideketen. a. Leg uit hoe men tijdens de translatie een ander aminozuur kan inbouwen dan de code op het mRNA voorschrijft. b. Geef een voorbeeld van zo’n aminozuur-verandering, en het door u verwachte effect ervan op het gevormde eiwit. 7 Biomembranen bestaan uit lipiden en eiwitten. a. Wat is de drijvende kracht voor de vorming van bilagen? b. Biomembranen kunnen overgaan van een meer rigide naar een meer fluïde structuur bij verwarmen. Leg uit wat er in het membraan gebeurt, en wat het effect van deze overgang is op het gedrag van ionkanalen en ion carriers. SUCCES 2. Op welke manier(en) kan behandeling van een eiwit met -mercaptoethanol het gedrag van dit eiwit op een gelfiltratiekolom beïnvloeden?