Tryptophan

Finns det till exempel en anledning att "W" specifikt valdes för tryptofan (annat än att "T" togs)?

När du har tilldelat de andra 19 aminosyrorna, finns det bara 7 bokstäver i alfabetet kvar: B, J, O, U, W, X och Z. (Visst inte en trevlig Scrabble hand to have!)

Om man vill använda en bokstav som finns inom namnet på aminosyran, skulle den enda bokstaven vara O. Användningen av U och O avskräcktes historiskt eftersom dessa bokstäver kunde lätt förväxlas med andra bokstäver (U med V; O med G, Q, C, D och siffran 0).

Det visar sig att valet gjordes eftersom W är mycket fet bokstav och påminde om det indolringsystem som finns i tryptofan (den enda aminosyran som innehåller ett bicykliskt system). (Se nedan för källa.)

Vad hände med de andra sex bokstäverna då?

Alla 26 bokstäver i alfabetet kan nu användas som en bokstavskod för aminosyror eller olika kombinationer därav.

Efter upptäckten tilldelades selenocystein och pyrrolysin (den senare endast i bakterier) U respektive O. Vidare används B för att representera asparaginsyra ELLER asparagin; J används för att representera leucin ELLER isoleucin; Z används för att representera glutaminsyra ELLER glutamin; och X används för att representera en okänd aminosyra.

Jag tror att B och Z finner användning eftersom syrahydrolys ofta används för att bryta peptidbindningar vid proteinsekvensering. Detta har den oönskade bieffekten av att hydrolysera amidgrupperna i asparagin / glutamin, vilket leder till bildandet av asparaginsyra / glutaminsyror, vilket innebär att man inte kan säga exakt vilken aminosyra det var i början. J används i NMR-spektroskopi där isoleucin och leucin är svåra att skilja.

Varför valde de bokstäverna de gjorde?

Såvitt jag känner till antas användningen av enbokstavssymboler av både IUPAC och IUB (sedan 1991, IUBMB) i deras gemensamma rekommendationer från 1983 om "Nomenklatur och symbolik för aminosyror och peptider". ¹ ankit7540: s kortfattade sammanfattning av den historiska utvecklingen nämnde redan dessa rekommendationer.

I synnerhet Avsnitt 3AA-21.2 "Kodsymbolerna" har en beskrivning av varför bokstäverna var vald. Detta dokument är förmodligen den mest auktoritära inställningen i frågan. Motivet är mestadels i linje med Jans svar:

Initiala bokstäver med namnen på aminosyrorna valdes där det inte fanns någon tvetydighet. Det finns sex sådana fall: cystein, histidin. isoleucin, metionin, serin och valin. Alla andra aminosyror delar de första bokstäverna A, G, L, P eller T, så godtyckliga uppdrag gjordes. Dessa bokstäver tilldelades de vanligast förekommande och strukturellt enklaste aminosyrorna med dessa initialer, alanin (A), glycin (G), leucin (L), prolin (P) och treonin (T).

Andra uppdrag gjordes på basis av föreningar som kan vara till hjälp för att komma ihåg koden, t.ex. de fonetiska föreningarna av F för fenylalanin och R för arginin. För tryptofan är molekylens dubbla ring associerad med den skrymmande bokstaven W. Bokstäverna N och Q tilldelades asparagin respektive glutamin; D och E till asparaginsyra respektive glutaminsyra. K och Y valdes för de två återstående aminosyrorna, lysin och tyrosin, eftersom de av de få återstående bokstäverna var nära alfabetiskt mot de första bokstäverna i namnen. U och O undviks eftersom U lätt kan förväxlas med V i handskrivet material och O med G, Q, C och D i ofullkomliga datorutskrifter, och även med noll. J undviks eftersom det saknas på flera språk.

Två andra symboler är ofta nödvändiga för delvis bestämda sekvenser, så B tilldelades asparaginsyra eller asparagin när dessa inte har särskiljts; Z tilldelades på liknande sätt glutaminsyra eller glutamin. X betyder att identiteten hos en aminosyra inte är bestämd, eller att aminosyran är atypisk. när det gäller N / Q / D / E. Min bästa gissning är:

• D och E valdes möjligen för asparaginsyror och glutaminsyror eftersom de var det enda bokstavsparet kvar i rad, med betoning på deras kemiska likhet. Asparaginsyra är kortare än glutaminsyra av en metylengrupp (CH ₂ ), så det får den tidigare bokstaven D.
• Glutamin låter som Q-tamin. Om du inte tycker att det låter lika upprepar du det 50 gånger tills du gör det.
• AsparagiNe tilldelades N.

Referens

1. IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature. Nomenklatur och symbolism för aminosyror och peptider: Rekommendationer 1983. FEBS J. 1984, 138 (1), 9–37. DOI: 10.1111 / j.1432-1033.1984.tb07877.x. En HTML-version (kanske mer användarvänlig) finns på denna adress.

Vissa enskilda bokstavskoder som inte är aminosyrans startbokstav är faktiskt vettiga när de ses från vissa vinklar. Här är listan som börjar med den uppenbara blomningen:

• G - glycin
• A - alanin
• V - valin
• L - Leucin
• I - Isoleucin
• P - Proline
• S - Serine
• T - Treonin
• C - cystein
• H - histidin
• M - metionin

Vissa aminosyror har en bokstav som antyder hur namnet är talat snarare än skrivet:

• F - Fenylalanin (börjar med / f /)
• R - Arginin (den första stavelsen kan vara är eller uttalet av bokstaven R)
• N - Asparagi n e ^[1]

En aminosyra är märkt med sin andra bokstav (två om du räknar arginin ovan):

• Y - tyrosin

Några märktes med bokstäver nära startbokstaven eftersom den faktiska startbokstaven tas:

• K - Lysin (L är redan leucin)
• E - Glutamat (F och G togs, men också H och I. E är åtminstone en bokstav med namnet)
• D - Aspartat (i grund och botten en förkortad version av E, glutamat)

Som lämnar oss med tryptofan och glutamin. Glutamin är en annan riktigt stretchig:

• Q - Glutamin (C och G togs men Q är rund till vänster precis som en G. Helt uppenbart?)

Och slutligen, för tryptofan, bestämde de sig för att ta molekylens faktiska form. Ser du inte det? Här är det:

• W - Tryptofan

Egentligen är det kanske bara en tillfällighet som när de kastade en mynt med bokstäverna kvar; för både glutamin och tryptofan. Men jag gillar den här förklaringen.

Se IUPAC-IUB-kommissionen för biokemisk nomenklatur A-bokstavsnotering för aminosyrasekvenser The Journal of Biological Chemistry Vol. 243, nr 13, s. 3557-3559, 10 juli 1968.:

Möjligheten att använda symboler med en bokstav nämndes av Gamow och Ycas (2) 1958. Idén var systematiserad av Šorm et al. (3) 1961. Den användes av denna grupp (4-10) och även av Fitch (11) i flera artiklar om strukturen av proteiner. I omfattande sammanställningar av proteinstrukturer använde Eck och Dayhoff (se referenser 12 till 14) systematiskt enbokstavssymboler härledda delvis från koden för Šorm och Keil. Oberoende förslag gjordes av Wiswesser (15) och av Braunstein.

...

3.2 Initiala bokstäver används där det inte finns någon tvetydighet. Det finns sex sådana fall: cystein, histidin, isoleucin, metionin, serin och valin. Alla andra aminosyror delar initialbokstäverna A, G, L, P eller T; därför måste uppdrag av dem vara något godtyckliga. Dessa bokstäver tilldelas de vanligaste och strukturellt mest enkla aminosyrorna. På grundval av detta tilldelas bokstäverna A, G, L, P och T till alanin, glycin, leucin, prolin respektive treonin.

3.3 Tilldelningen av de andra förkortningarna är mer godtycklig. Men vissa ledtrådar är till hjälp. Två är fonetiskt suggestiva, F för fenylalanin och R för arginin. För tryptofan associeras den dubbla ringen i molekylen med den skrymmande bokstaven W. Bokstäverna N och Q tilldelas asparagin respektive glutamin; D och E tilldelas asparaginsyra respektive glutaminsyra. Detta lämnar lysin och tyrosin, till vilka K och Y tilldelas. Dessa väljs snarare än någon av de få andra återstående bokstäverna eftersom de är alfabetiskt närmaste initialbokstäverna L och T. U och O undviks eftersom U lätt förväxlas med V i handskriven arbete och O förväxlas med G, Q, C och D i ofullkomliga datorutskrifter och även med noll. J undviks av språkliga skäl.

3.4 Två andra förkortningar är nödvändiga för att undvika tvetydighet. B tilldelas asparaginsyra eller asparagin när denna skillnad inte har fastställts. Z tilldelas när glutaminsyra och glutamin inte har urskiljts. X betyder att identiteten hos en aminosyra inte är bestämd eller att aminosyran är atypisk.

Beteckningen med tre bokstäver kom före koden för en bokstav. De tre bokstäverna koder gick i sig flera förfiningar och revisioner som slutligen accepterades av IUPAC och International Union of Biochemistry under ledning av HBF Dixon. Senare föreslogs koder för en bokstav. (tydligen för att de var tröttsamma att skriva). Detta förslag kom från tjeckiska biokemister. (kolla historik över nomenklaturen för aminosyror)

Senare rekommenderades och accepterades enkelbokstavskoderna 1994 (i ett liknande möte mellan IUPAC och IUB). Rekommendationen finns här Rekommendation om aminosyranomenklatur, även tillgänglig här NCBI. Efter godkännande av denna nya nomenklatur publicerade flera stora publikationer de nya riktlinjerna.

Jag är en äldre biokemist och lärde mig av ännu äldre biokemister, och nomenklaturens mysterier bygger ofta på vad som kan vara roligt dumt. Jag lärde mig att både aspar ”d” ic acid och t ”w” yptophan verkligen valdes på grund av ljudet ..... men eftersom nomenklaturen bestäms av en internationell grupp är det inte troligt att det skulle ha citerats som den officiella anledningen .....