Aufgabe 1 Ein kleines Protein (siehe Sequenz) wurde mit dem Enzym Trypsin inkubiert. Typsin hydrolysiert Peptidbindungen nach Arginin und Lysin. a. Ordnen Sie die entstehenden Peptide in einer Tabelle. Geben Sie für jedes Peptid die Ladung an. Nehmen Sie als pH-Wert 7. b. Ändert sich die Ladung der Peptide, wenn Sie als pH-Wert 5 annehmen? DEVLTQSPLSLPVTPGQPASISCRSSEDLLESDGNYLDWYLQKPGESPQLLI YLGSNRASGVHNRFSGSGSGTNFTLKISRVEAEDVGVYYCMQALQTPLTPGH GTNVEIRTVAAPSVFI 1

Aufgabe 2 Sie haben ein partiell gefaltetes Protein (siehe Figur) in wässriger Lösung bei 25°C und pH = 7. Berechnen Sie ΔG' für die Faltung des Tetrapeptids S-S-V-V in den Kern des partiell gefalteten Proteins: wenn alle polaren Gruppen interne H... Brücken bilden b. wenn die polaren Seitenketten keine internen H... Brücken bilden c. wenn überhaupt keine polaren Gruppen interne H... Brücken bilden d. unter welchen Bedingungen (a, b, c) wird das Protein fertig gefaltet Machen Sie folgende Annahmen: jede polare Seitenkette kann eine H... Brücke bilden 2 neue H20 Moleküle bilden mit anderen H20 Molekülen eine H... Brücke die 3 Peptidbindungen zwischen den 4 Aminosäuren können zwei H... Brücken pro Peptidbindung bilden bei der Bildung einer H... Brücke werden 10 KJ/mol freigesetzt beim Falten von hydrophoben Seitenketten in den Kern werden 20 KJ/mol freigesetzt –S–S–V–V– N C 2

Lösung 1 DEVLTQSPLSLPVTPGQPASISCRSSEDLLESDGNYLDWYLQKPGESPQLLI YLGSNRASGVHNRFSGSGSGTNFTLKISRVEAEDVGVYYCMQALQTPLTPGH GTNVEIRTVAAPSVFI Peptid Ladung pH 7 Ladung pH 5 DEVLTQSPLSLPVTPGQPASISCR -1 SSEDLLESDGNYLDWYLQK -4 PGESPQLLIYLGSNR ASGVHNR +1 +2 FSGSGSGTNFTLK ISR VEAEDVGVYYCMQALQTPLTPGHGTNVEIR -3 -2 TVAAPSVFI negativ, positiv 3

Lösung 2a a. Alle polaren Gruppen bilden interne H... Brücken. 8 H... Brücken mit Wasser werden gebrochen + 80 KJ/mol 8 interne H... Brücken werden gebildet - 80 KJ/mol 8 freigesetzte H20 Moleküle bilden 4 H... Brücken - 40 KJ/mol 2 hydrophobe Seitenketten gehen in den Proteinkern - 40 KJ/mol ΔG' = - 80 KJ/mol 4

Lösung 2b b. Die polaren Seitenketten bilden keine internen H... Brücken. 8 H... Brücken mit Wasser werden gebrochen + 80 KJ/mol 6 interne H... Brücken werden gebildet - 60 KJ/mol 8 freigesetzte H20 Moleküle bilden 4 H... Brücken - 40 KJ/mol 2 hydrophobe Seitenketten gehen in den Proteinkern - 40 KJ/mol ΔG' = - 60 KJ/mol 5

Lösung 2c c. Keine polaren Gruppen bilden interne H... Brücken. 8 H... Brücken mit Wasser werden gebrochen + 80 KJ/mol 0 interne H... Brücken werden gebildet 0 KJ/mol 8 freigesetzte H20 Moleküle bilden 4 H... Brücken - 40 KJ/mol 2 hydrophobe Seitenketten gehen in den Proteinkern - 40 KJ/mol ΔG' = 0 KJ/mol Protein faltet unter Bedingungen a und b. 6