Clasificación de las proteinas según su conformación Proteinas

Clasificación de las proteinas según su conformación
Proteinas fibrosas (insolubles)
Colágeno
tejido conectivo, tendones
α-queratina
pelo, uñas
elastina
tejido conectivo elástico
Proteinas globulares (solubles)
Inmunoglobulinas
respuesta inmune
albúminas
coaguladas por calor
hemoglobina y mioglobina transportadoras de O2
insulina
hormona
tripsina
hidrolítica
Algunas funciones biológicas de las proteinas
Enzimas
Hormonas
Proteinas protectoras (anticuerpos)
Proteinas de almacenamiento
Proteinas estructurales
Proteinas de transporte
Proteinas conjugadas
glicoproteinas (γ-globulina, interferón)
lipoproteinas (HDL)
nucleoproteinas (proteinas ribosomales)
fosfoproteinas (caseina)
metaloproteinas (hemoglobina)
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Estructura de las proteinas
Angulos principales de la cadena peptídica
O
O
H N
N H
Ψ
H
Cβ
O
N H
O
φ
H N
H
Cβ
Cβ
ω
O
H N
N H
H
Cβ
O
O
Cβ
2
α-hélice
ángulos típicos de α-hélice
ψ = -47º
φ = -58º
ω = 180º
3
puentes H en la α-hélice
Hoja plegada β
antiparalelo
paralelo
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Disposición espacial de una hoja β
ψ = 180º
φ = 180º
Representaciones gráficas de dihidrofolato reductasa
Hoja β
Hélice α
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en un cristal las moléculas se disponen ordenadamente
en cada celda hay 2 moléculas de trombina
el cristal tiene muchas capas de moléculas con
el mismo ordenamiento
Los cristales pueden obtenerse
por el método de “gota colgante”
Los cristales de proteinas contienen
∼50% de agua
Se deben mantener a humedad
constante para evitar que se sequen
y desintegren
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El difractómetro mide las
reflexiones provocadas por
los electrones en el cristal
solo las reflexiones idénticas
provenientes de distintos planos
del cristal se suman dando un
interferograma
a partir de este diagrama de interferencia se
puede reconstruir la distribución de densidad
electrónica
las zonas de máxima densidad electrónica
corresponden a la posición de los núcleos
Otro método muy usado es la resonancia magnética nuclear
•Los núcleos utilizados son 1H, 13C (1,1%) y 15N (0,3%)
•Las proteinas deben obtenerse marcadas con
13C
y 15N
•Se deben asignar totalmente los espectros
•luego midiendo constantes de acoplamiento (H-H, H-C, H-N, etc) se
obtienen todos los ángulos diedros del esqueleto
•Con experimentos especiales pueden determinarse las distancias entre
Hs que están próximos en el espacio
•Con todos estos datos y la secuencia de aminoácidos un programa de
modelado molecular optimiza la estructura hasta obtener una que respete
todos los parámetros anteriores (ángulos y distancias entre Hs)
•Se obtienen la o las estructuras en solución
•Es muy útil cuando no se pueden obtener cristales y en proteinas que
tienen zonas con mucha movilidad
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Desnaturalización:
es la pérdida de la estructura terciaria de una proteina globular
•Al cambiar el pH, las cargas de los aminoácidos cambian haciendo que partes que se
atraian no lo hagan más o que grupos que no interaccionaban se repelan
•Un aumento de temperatura puede aumentar la movilidad rompiendo puentes H y
otras interacciones débiles
•Los enlaces covalentes no se afectan
al desnaturalizarse:
•Las enzimas pierden su actividad catalítica
•La solubilidad disminuye drasticamente
•En algunos casos puede revertirse
His-57
CH2
Quimotripsina: una
serin-proteasa
N
N
O
Asp-102
H
R'
N
H
O
C
O
CH NH
CH2
O-
CH2
H
CH2
R
Ar
Ser-195
bolsillo P1
hidrofóbico
His-57
Todas las serin-proteasas
CH2
tienen una tríada catalítica
H
formada por Asp, His y Ser
N
O
Asp-102
CH2
O
R'
N
N H
H
CH2
CH NH
CH2
His-57
H
H
Asp-102
CH2
H
O-
R'
N
O
N
N
O
R
Ar
Ser-195
CH2
O-
C
O
C
O
CH2
Ser-195
CH NH
CH2
R
Ar
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His-57
Regeneración
del sitio activo
H
CH2
H
N
Asp-102
O
H
CH NH
CH2
O-
CH2
O
C
N
O
O
CH2
R
Ar
Ser-195
His-57
CH2
N
CH2
O
C
N
O
Asp-102
H
H
O
O
H
CH2
Ser-195
O-
CH NH
CH2
R
Ar
His-57
H O
CH2
N
N
O
Asp-102
CH2
H
O-
O
C
CH NH
H
O
CH2
CH2
R
Ar
Ser-195
la selectividad de las serin-proteasas
tripsina
quimotripsina
elastasa
Los bolsillos de tripsina y trombina acomodan aminoácidos con carga
positiva por la presencia del Asp-189 con carga negativa
El bolsillo P1 de quimotripsina está diseñado para alojar grupos grandes
hidrofóbicos
Elastasa tiene un bolsillo P1 lipofílico pequeño. Solo puede acomodar
cadenas pequeñas como en Ala y Val
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El sitio activo de algunas serin-proteasas
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