breve historia del establecimiento de la química moderna de proteínas

Anuncio
BREVE HISTORIA
DEL
ESTABLECIMIENTO
DE LA QUÍMICA
MODERNA DE
PROTEÍNAS
(1750-1960)
PLINIO EL VIEJO (59 A.C. – 24 D.C.)
El término albumen se remonta a el primer siglo de
nuestra era. Plinio El Viejo lo acuñó para referirse a la
clara de huevo (album ovi, lo blanco del huevo, en latín)
En 1747, Iacopo Beccari (1682-1766) describió
como se podía obtener un gluten (gluten, cola, en
latín) a partir de la harina de trigo, sin más que
amasar ésta con agua para eliminar el almidón.
También se sabía cómo la separación de la
sangre coagulada del suero daba lugar a un
material rojo, insoluble en agua, llamado fibrina
por Furcroy.
El último de los materiales proteicos estudiados
intensamente durante esa época fue el cuajo
obtenido tras tratar la leche con ácidos. Este
material insoluble fue el que se denominó caseína
(caseum, insoluble en ácido, en latín).
William Prout
(1785-1850)
En 1827 clasificó las sustancias que formaban los
alimentos en tres categorías: las sacarinosas (los
actuales azúcares), las oleaginosas (los actuales lípidos)
y las albuminosas (las que hoy llamamos proteínas).
Jöns Jakob Berzelius
(1779–1848)
“Supongo que el óxido orgánico que constituye la base de la fibrina y
de la albúmina (y al que hay que dar un nombre; por ejemplo,
proteína) está compuesto de un radical terciario combinado con
oxígeno...Parece ser la molécula primitiva o principal de la nutrición
animal, que las plantas preparan para los herbívoros y que luego
éstos proporcionan a los carnívoros” (1835).
Gerardus Johannes Mulder
(1802-1880)
“La palabra proteína se
refería a un compuesto
que estaba en el origen
de
sustancias
muy
distintas y, por tanto,
podía ser considerado
como
un
compuesto
primario” (1838).
Del griego: sustancia original de la que
están hechos los seres vivos
Thomas Graham
(1805-1861)
Georges Square, Glasgow
Inventor de la diálisis cuando observó que algunas
sustancias no eran capaces de atravesar las membranas
semipermeables. Precisamente para estas sustancias es
para las que acuñó el término coloide en contraposición
al de cristaloide, que se aplicaba a las moléculas que
difundían rápidamente y sí atravesaban las membranas:
“…la condición coloidal de la materia es propia de los
elementos plásticos del cuerpo animal, como la gelatina,
y diferente de las llamadas sustancias cristaloides”
(1861).
Hermann
Emil
Fischer
(1852-1919)
Premio Nobel de Química en 1902
"in recognition of the
extraordinary services he
has rendered by his work
on sugar and purine
syntheses"
Descubridor del enlace peptídico
Frederick Sanger
(1918-
)
“Como hipótesis de trabajo asumiremos que la teoría del enlace
peptídico es válida. Es decir, que una proteína está constituida
por una cadena de α-aminoácidos unidos mediante enlaces
peptídicos a través de sus grupos α-amino y α-carboxilo. A
pesar de que esta teoría es válida casi con certeza (...). Se debe
recordar que todavía no ha dejado de ser una hipótesis que no
ha sido definitivamente probada. Probablemente, la mejor
prueba a su favor es que, desde que se propuso en 1902, no se
ha encontrado ningún hecho que la contradiga” (1952).
Max
Perutz
Estructura
de la
hemoglobina
(1960)
Laurent y Gerhardt en1848 acuñan el término
aminoácido para describir el carácter de sustancias
como la Gly o la Leu
En casi todos los casos, el descubrimiento y
caracterización de los aminoácidos proteicos se
ajustó al siguiente esquema:
1) Se descubre una sustancia con carácter de
aminoácido, muy abundante en alguna fuente natural,
y se le asigna un nombre.
2) Se comprueba que es idéntica a alguna de las
sustancias liberadas tras la hidrólisis de las
proteínas.
3) Se intenta su formulación elemental y estructural.
4) Se lleva a cabo la síntesis orgánica de la misma
sustancia que había sido obtenida a partir de la
fuente natural.
Aminoácido
Descubierto
(Año)
Descubridor
Estructuraa
y
Formulación
(Año)
Formulador
Síntesis
(Año)
Sintetizador
Origen
biológico
Asparagina
1806
Vauquelin
Robiquet
1838
Pelouze
Von Liebig
1887
Piutti
Jugo
espárragos
Cistina
1810
Wollaston
1884
1903
Erlenmeyer
Jr.
Cálculo
vejiga
1903
Külz
Baumannb
Friedmannc
Cahours
Perkin/Duppa
1858
Cahours
Perkin/Duppa
Gelatina
1870
1891
Hüfner
Strecker
Fibra
muscular
y lana
Glicocola
(Glicina)
1820
Braconnot
1857
1858
Leucinad
1820
Braconnot
1848
Tirosina
1846
Von Liebig
1869
Von Barth
1883
Erlenemyer
Sr.
Lipp
Caseína
Alaninae
1888
Weyl
1901
Fischer
Skita
1850
Strecker
Seda
Valina
1856
Gorup
Besanez
1906
Fischer
Serina
1865
Cramer
1902
Fischer
Leuchs
Seda
Glutámico
1866
Ritthausen
1890
Wolff
Gluten de
trigo
Aspárticof
1868
Ritthausen
1850
Dessaignes
Hidrolizado
de
proteínas
Estructuraa
y
Formulación
(Año)
Síntesis
(Año)
Sintetizado
r
Origen
biológico
Schulze
Barbieri
1879
1882
Posen
Erlenemyer
Jr.
Lipp
Brotes de
altramuz
(Lupinus)
1883
Schulze
Bosshard
1933
Bergmann
Zervas
Salzmann
Jugo de
carne
Lisina
1885
1889
Schulze
Drechsel
1899
1902
Fischer
Weigert
Caseína
Arginina
1886
Schulze
Steiger
1939
Totter
Berg
1942
Almquist/Gr
au
Mecchi
Kratzer
Semillas de
altramuz
(Lupinus)
Histidina
1896
Kossel
Hedin
1904
Pauly
1911
Pyman
Esperma
Esturión
Prolinae
1901
Fischer
1900
Willstatter
Caseína
Triptófano
1901
Hopkins
Cole
Hidroxiprol
ina
1902
Fischer
1905
Leuchs
Gelatina
Isoleucina
1904
Ehrlich
1907
Ehrlich
Melaza
bovina
Aminoácido
Descubierto
(Año)
Descubridor
Fenilalanin
a
1879
Glutamina
1907
Formulador
Ellinger
Flamand
Albúmina
Caseína
Aminoácido
Descubierto
(Año)
Descubridor
Estructuraa
y
Formulación
(Año)
Formulador
Síntesis
(Año)
Sintetizado
r
Origen
biológico
Metionina
1922
Mueller
1928
Barger
1928
Barger
Coyne
Caseína
Treonina
1935
Rose
1935
Carter
Zeína del
maíz
Fibrina
Hidroxilisi
na
1938
Asn
Nicolas Louis
VAUQUELIN
(1763-1829)
Cis
William Hyde
WOLLASTON
(1766-1828)
Síntesis Tyr
Emil F.G.K.
Erlenmeyer Sr.
CONCEPTO DE AMINOÁCIDO ESENCIAL
Se considera que el punto de inflexión en cuanto al estudio de
los aspectos nutricionales de los aminoácidos lo marcan los
experimentos desarrollados en 1914 por Thomas B. Osborne y
Lafayette B. Mendel
William Cumming
Rose
(1887-1985)
En 1935 publicó la composición de una dieta
idónea para criar ratas que utilizaba una
mezcla de aminoácidos puros como única
fuente nutricional de nitrógeno.
En 1942 utilizó a una serie de estudiantes de
doctorado para extender el concepto de
aminoácido esencial a los humanos
EL ENLACE PEPTÍDICO
1902: Hermann Emil Fischer y
Franz Hofmeister proponen la
existencia
del
ENLACE
PEPTÍDICO
“He encontrado métodos para convertir
aminoácidos en sus amidas tipo anhidrido,
polímeros que he bautizado como polipéptidos,
y creo que su síntesis es la primera etapa hacia
la construcción natural de pectosas y
albumosas” (Fischer, 1906)
También en 1902 Franz
Hofmeister propuso que
la unidad recurrente en
las proteínas tenía que
ser del tipo:
-CO-NH-CH=
Estructura
que
se
parece bastante a la
real. Sin embargo, no
mencionó las palabras
péptido o peptídico.
PRINCIPALES PROBLEMAS:
-¿Cuál es la masa de las proteínas?
-¿Cristalizan las proteínas?
-¿Qué es una proteína desnaturalizada?
-¿Qué fuerzas
plegadas?
mantienen
las
proteínas
- ¿Cuál es la estructura tridimensional de
una proteína?
¿CUÁL ES LA MASA MOLECULAR DE
LAS PROTEÍNAS?
“...uno podría llegar pronto a pesos moleculares dos
o tres veces mayores, parecidos a los asumidos para
algunas proteínas naturales. Para otras, las
estimaciones son mucho mayores, de hasta 1200015000. Pero en mi opinión estos números están
basados en suposiciones muy inseguras, puesto que
no existe la menor garantía de que las proteínas
naturales sean sustancias homogéneas” (Fischer,
1907).
“…aunque podría ser que los péptidos
ensayados no fuesen lo suficientemente
largos, era más probable pensar que
simplemente la pepsina atacase en las
proteínas otro tipo de enlace, y no el enlace
peptídico” (Fischer).
“No se ha encontrado ningún caso en el
que la pepsina tuviera algún efecto sobre
un sustrato sintético modelo, tanto si éste
contenía enlaces peptídicos, como si no”
(Vickery y Osborne, 1928).
LAS PROTEÍNAS COMO COLOIDES
“…la condición coloidal de la materia es propia de los elementos
plásticos del cuerpo animal, como la gelatina, y diferente de las
llamadas sustancias cristaloides”.
“El estado coloidal es un estado dinámico de la materia, siendo los
cristales la condición estática de la misma. Por ello, el coloide posee
energía y puede ser considerado como la fuerza primaria de la
vitalidad, del fenómeno de la vida”.
(Graham, 1861)
Wolfgang Ostwald
Se le considera fundador de la
escuela coloidal
Editor de la Revista del Coloide
(Kolloid Zeitschrift)
Fanático defensor de la naturaleza
coloidal de las proteínas
“La naturaleza química de las enzimas es
probablemente muy diversa. Hay pruebas directas de
que algunas no son proteínas y es dudoso que lo sea
alguna. Muchas parecen ser complejos sistemas de
coloides formados por componentes inorgánicos y
otros compuestos simples” (William M. Bayliss, 1924).
Pero también había quien discrepaba:
“No hay duda de que la molécula de proteína es
relativamente grande, mucho más que la mayoría del resto
de los objetos sometidos a la investigación química”
(Schulz, 1903).
El propio Hofmeister hablaba de la molécula gigante de
proteína
Henderson formula los principios que condujeron al
concepto de tampón (1908)
Sørensen desarrolla el concepto de pH (1908)
Donnan describe el efecto que lleva su nombre (1911)
Sørensen quien primero aplicó este tipo de medidas de
presión osmótica a la determinación de la masa molecular
de proteínas cristalizadas
En 1925 Adair estableció, por ejemplo, que la hemoglobina
tendría una masa molecular de 67000, cuatro veces mayor
a aquél que había sido calculado a partir de su contenido
en hierro.
Obtuvieron valores que eran hasta diez veces mayores al
máximo valor considerado como verosímil por Fischer
LA ULTRACENTRÍFUGA
“...las proteínas están compuestas por partículas
individuales y, por lo tanto, en realidad son
moléculas gigantes. Hay razones para creer que
las partículas de las disoluciones y cristales
proteicos están construidos de acuerdo con un
plan que convierte a cada átomo en una pieza
indispensable para la obtención de la estructura
final” (The Svedberg, 1938, en The Protein
Molecule).
Premio Nobel en 1926:
"for his work on disperse systems"
“...sólo un número limitado de masas es posible. Probablemente la
molécula proteica se construye por la sucesiva agregación de
unidades de masa definida, pero sólo son estables ciertos
agregados”. (The Svedberg, 1938, también en The Protein Molecule).
Svedberg propuso que las masas de todas las
proteínas debían ser múltiplos de una unidad
fundamental de masa 17000 o 34000. Idea errónea
que fue ampliada y modificada por Bergman y
Nieman que, en entre 1937 y 1939, a la vista de las
composiciones de aminoácidos conocidas hasta
entonces, propusieron teorías como que el número
total de residuos de cualquier proteína debía poder
ser expresado por la fórmula 2n x 3m, donde n y m
serían números enteros o cero.
CONCEPTO DE MACROMOLÉCULA
“Las
macromoléculas
serían
aquellas estructuras covalentes
mucho mayores en extensión que
las
que
aparecen
en
los
compuestos simples, de forma
que sólo esta característica ya
daría cuenta de las propiedades
que las sitúan aparte de otras
formas de la materia” (Staudinger,
¡1920!).
Hermann Staudinger (1881-1965)
Premio Nobel de Química en 1953
¿CRISTALIZAN LAS PROTEÍNAS?
Los primeros cristales proteicos se obtuvieron
alrededor de 1880 a partir de proteínas de
semillas de plantas (Ritthausen).
“...la existencia de cristales no garantiza por sí
misma la individualidad química, puesto que
puede tratarse de mezclas isomorfas, como
ocurre con frecuencia en mineralogía con los
silicatos” (Fischer, 1913).
James Batcheller Sumner
(1887-1955)
Premio Nobel de Química en 1946
"for his discovery that
enzymes
can
be
crystallized"
En 1926 cristalizó la
primera enzima, la
ureasa, a partir de
semillas de Canavalia
eusiformis (el haba).
John Howard Northrop
(1891-1987)
Premio Nobel de Química en 1946
"for
their
preparation
of
enzymes and virus proteins in a
pure form"
En 1930 conseguía cristalizar la
pepsina, utilizando un extracto
de jugo gástrico de cerdo como
material
de
partida.
Posteriormente en colaboración
con Kunitz, consiguió también la
cristalización de otras enzimas
digestivas, como la tripsina y la
quimotripsina, y la de alguno de
sus precursores inactivos.
En 1912 Max Von Laue sugiere que la longitud de onda
de los rayos X es menor que la longitud que separa a los
átomos en una red cristalina. Esto marcó el comienzo de
la cristalografía.
En ese mismo año se
obtuvo también el
primer
patrón
de
difracción de rayos X,
de un cristal de
sulfato de cobre, por
parte precisamente de
Laue,
Friedrich
y
Knipping
Max Von Laue
En 1937 Lawrence Bragg
se hace cargo de la dirección
del Laboratorio Cavendish de
Cambridge.
W.H. Bragg
COMIENZA LA CRISTALOGRAFÍA DE PROTEÍNAS
Los Bragg, padre e hijo, impulsaron la utilización de la
difracción de rayos X en el estudio de la estructura
tridimensional de las proteínas.
1915
Ambos recibieron el Premio Nobel de Física
en 1915 por su contribución al análisis de las
estructuras cristalinas mediante rayos X.
John Desmond Bernal y Dorothy Crowfoot
En 1934 publicaron su primer artículo sobre difracción
de rayos X de una proteína, en la revista Nature,
aunque el único detalle novedoso que pudieron aportar
fue la observación de que el tamaño de la celdilla
mínima de esos cristales de pepsina era compatible
con la masa molecular que se había calculado con la
ultracentrífuga de Svedberg
¿QUÉ ES UNA PROTEÍNA
DESNATURALIZADA?
SEGUNDA MITAD DEL SIGLO XIX
Todos los químicos de proteínas de ese periodo
aceptaban que las proteínas eran sustancias ricas en
energía y, por tanto, fuente de vida. Al morir las
células, perdían esta cualidad y se transformaban en
sustancias muertas que, en definitiva, eran las que se
conseguían aislar a partir de las diversas fuentes
biológicas.
Por eso se aislaban amidas y no los grupos ricos en
energía, como los ciano o aldehidos.
¡1925!
Se empieza a sospechar que la desnaturalización de las
proteínas puede ser reversible, y a distinguir entre los
conceptos de coagulación y desnaturalización.
Mona Spiegel-Adolf describe que la albúmina de suero
coagulada se puede redisolver si se enfría y alcaliniza
ligeramente.
Martin y Chick son los primeros en enunciar el entonces
revolucionario concepto de que una proteína
desnaturalizada podía ser perfectamente soluble.
THE ROCKEFELLER INSTITUTE
En 1931, Mortimer Anson y Alfred Mirsky demostraron
que también la desnaturalización de la hemoglobina
podía ser reversible y propusieron que debía haber un
equilibrio entre la forma nativa y la desnaturalizada.
Chinese Journal of Physiology
“…una proteína sería como un cristal submicroscópico
que se mantendría unido mediante interacciones no
covalentes” (Hsien Wu, 1931).
Pero,
¿cuáles eran esas fuerzas?
¿QUÉ FUERZAS MANTIENEN
PLEGADAS A LAS
PROTEÍNAS?
“…la simple formación de amidas no es el único modo
posible de enlace en las moléculas proteicas”.
“…aunque podría ser que los péptidos ensayados no
fuesen lo suficientemente largos, era más probable
pensar que simplemente la pepsina atacase en las
proteínas otro tipo de enlace, y no el enlace peptídico”.
Emil Fischer en los 1920s
LA HIPÓTESIS DEL CICLOL
CICLOL-6
Dorothy Wrinch
Con esta estructura pretendía explicar los patrones
de difracción hexagonales obtenidos por Astbury con
proteínas fibrilares.
Bernal llegó a decir que el análisis realizado por
Dorothy Wrinch había sido chapucero, incompetente
e, incluso, deshonesto.
Irving LANGMUIR
Premio Nobel de
Química de 1932
"for his discoveries and
investigations in surface
chemistry"
Apoyó a Dorothy Wrinch
Propuso el efecto hidrofóbico
“Langmuir ha usado el principio del efecto hidrofóbico
como justificación de la red del ciclol, pero es
estrictamente independiente de él” (Bernal, 1939).
Crowfoot
Bernal
“...el comportamiento de los grupos hidrofóbicos de las proteínas
debe ser tal que se mantengan juntos...las moléculas de proteína en
disolución deben tener sus grupos hidrofóbicos apartados del
contacto con el agua, es decir, en contacto entre ellos...De esta
manera la fuerza de asociación suministrada no sería tanto de
atracción entre dichos grupos hidrofóbicos, que es siempre débil,
sino de repulsión de los mismos frente al agua del medio que les
rodea” (Bernal, 1939).
El efecto hidrofóbico cayó en el olvido hasta renacer
en 1959, de la mano de Walter Kauzmann que lo
describió, ya en su concepción moderna, ese año en
los Advances of Protein Chemistry. El propio Bernal,
que había sido uno de sus principales impulsores,
pareció olvidarse de él y, en 1958, decía:
“Las fuerzas que mantienen a las
proteínas en su estructura nativa
son, por orden de importancia, (1)
covalentes, (2) iónicas y (3) puentes
de hidrógeno, especialmente del
tipo C =O•••N – H”.
Ni se menciona el efecto hidrofóbico.
“...la estabilidad de la conformación nativa de una
proteína en agua puede ser completamente
explicada sobre la base del establecimiento de
interacciones hidrofóbicas entre las partes no
polares de la molécula” (Tanford, 1962)
La idea que subyace al concepto que hoy
entendemos como enlace por puente de hidrógeno
fue sugerida por primera vez en 1920 por un
científico llamado Huggins
Bernal
Perutz
Crick
Bernal y Fowler proponen la existencia de los
enlaces por puentes de hidrógeno para explicar la
estructura del agua (1933)
Alfred Ezra Mirsky
Linus Pauling y Alfred Mirsky
señalaron que la estructura de
una proteína se debía mantener
gracias al establecimiento de
muchas interacciones débiles
(uniones secundarias) que se
rompían durante el proceso de
desnaturalización.
En
1936
asignaron este papel a los
puentes de hidrógeno.
Linus Pauling
¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA
TRIDIMENSIONAL DE LAS PROTEÍNAS?
THE NATURE OF THE CHEMICAL BOND
“En 1937 poco se
sabía acerca de la
estructura
de
las
proteínas. De hecho,
incluso se dudaba de
que fuesen cadenas
polipeptídicas.
Alfred Mirsky y yo
habíamos escrito que
las
proteínas
se
mantenían
en
su
conformación nativa
gracias a los puentes
de hidrógeno”.
Pauling y Mirsky también predijeron, en 1937,
que el enlace peptídico era plano y que los
grupos NH y CO del mismo formarían puentes
de hidrógeno.
En 1937 Robert Corey se desplaza de The Rockefeller
Institute al laboratorio de Pauling en Caltech (Pasadena)
Ralph Wyckoff
Corey y Pauling se concentraron en
la determinación de estructuras de
aminoácidos y pequeños péptidos
utilizando la difracción de rayos X
Los modelos conocidos como CPK corresponden a
las iniciales de Corey, Pauling y Walter Koltum, que
supervisaron su creación y construcción.
LA HÉLICE 
Producto de la genialidad de Pauling
Enlace peptídico plano
Paso de rosca no entero (3.6 residuos/vuelta)
La estructura que le salía
era una hélice en la que la
distancia entre los puentes
de hidrógeno era de 2.8 Å y
el paso de rosca era de 3.6
residuos
(5.4
Å).
Sin
embargo, no publicó la
estructura de la hélice 
hasta Mayo de 1951, porque
los diagramas de difracción
de rayos X existentes
entonces predecían pasos
de rosca de 5.1 Å (proteínas
fibrilares).
Premio Nobel de Química en 1954.
"for his research into the nature of the chemical bond
and its application to the elucidation of the structure of
complex substances"
Premio Nobel de la Paz en 1962.
MAX PERUTZ
(1914-2002)
En 1936 se trasladó al famoso
Laboratorio Cavendish donde,
tras ser Research Assistant de
Lawrence Bragg, obtuvo su
doctorado por la Universidad
de Cambridge en 1940.
Fue Bernal quien le introdujo en
la cristalografía
Los primeros cristales de hemoglobina con los que
empezó a trabajar eran de caballo, y habían sido
preparados por Adair. En 1938 ya tenía mapas de
difracción con una resolución de 2 Å; mapas que
publicó pero que no sabía interpretar
Durante la Segunda Guerra
Mundial estuvo confinado en
un campo de concentración
canadiense debido a su
condición de extranjero.
Cuando quedó claro que no
estaba ligado a los nazis le
liberaron y pudo volver a
Cambridge en 1941 donde
emprendió un trabajo de
investigación
secreto,
relacionado con la guerra, y
que
consistía
en
la
construcción
de
un
portaaviones con hielo. La
guerra
retrasó
muy
significativamente su trabajo
sobre la estructura de la
hemoglobina.
Max Perutz
John Kendrew
Justo antes de que Pauling propusiera la existencia
de la hélice , Bragg, Perutz y Kendrew publicaron un
largo artículo en los Procceedings of the Royal
Society en el que proponían toda una gran variedad
de estructuras posibles para las proteínas, muchas de
ellas helicoidales y casi todas erróneas.
La
mencionada
publicación indujo
a
Pauling
a
publicar la hélice 
Cuando el grupo de John Kendrew calculó la estructura
tridimensional de la mioglobina en 1957, todo el mundo
se quedó hasta altas horas de la madrugada esperando
a ver si aparecía la hélice . Cuando quedó claro que sí
existía este tipo de estructura, todo el mundo se fue a la
cama.
Resolvió la estructura
de la hemoglobina en
1959 con una resolución
de 5.5 Å.
El paso fundamental lo dio en
1953 cuando se le ocurrió
incluir átomos de mercurio en
sus cristales.
Cuando Perutz comparó las
placas
fotográficas
de
precesión de los cristales de la
proteína natural con las de
aquellos
modificados
con
mercurio, se encontró con que
los átomos de este metal
habían causado diferencias
importantes de intensidad en
algunas de las señales de
difracción.
Ceremonia de entrega del Premio Nobel de 1962
Entre 1947 y 1962, con el
apoyo de John Kendrew y
Lawrence
Bragg,
fue
fundador y director de la
Unidad
de
Biología
Molecular del Consejo de
Investigación Médica de
Cavendish
(Medical
Research Council Unit for
Molecular
Biology
at
Cavendish).
En 1962, se fundó el Laboratorio de Biología
Molecular (Molecular Biology Laboratory) en la
misma institución. Max Perutz también lo dirigió
hasta 1979.
EL ANALIZADOR AUTOMÁTICO DE AMINOÁCIDOS
A mediados del siglo XIX químicos de tanto
prestigio como Justus Von Liebig opinaban
que todas las proteínas tenían la misma
composición.
Hasta 1940 no eran muy alentadores los
avances obtenidos en cuanto a las técnicas de
determinación
de
la
composición
de
aminoácidos de las proteínas.
Alrededor de 1945, se produjo un avance muy
importante
con
la
utilización
de
la
cromatografía de adsorción, la de interacción
iónica y los métodos electroforéticos.
Esta metodología permitió a Erwin Brand calcular la
composición de aminoácidos de la -lactoglobulina
y, además, estimar que su masa molecular era de
42000, valor que coincidía con el calculado en la
ultracentrífuga. Este trabajo le convirtió en uno más
de los defensores de la existencia del enlace
peptídico como fuerza de unión principal en las
proteínas:
“Se puede concluir que los aminoácidos que
constituyen
las
proteínas
están
unidos
principalmente por enlaces peptídicos; otras
uniones como enlaces peptídicos atípicos (como en
el glutation), ésteres, anhidridos o imidas, si
aparecen, lo hacen en muy pequeño número”.
Stanford
Moore
William
H. Stein
En 1946, Stein y Moore desarrollaron un método
cromatográfico automatizado basado en la utilización
de columnas rellenas de almidón. Esto les permitió
publicar en 1949 la composición de aminoácidos de la
-globulina, corrigiendo varios errores cometidos por
Brand. Esta cromatografía de reparto fue sustituida en
1951 por una de intercambio iónico.
La descripción de su
analizador automático
la llevaron a cabo en
1958, con el método
de
cuantificación,
basado en la reacción
con
la
ninhidrina,
incorporado.
Este analizador, conocido como de Spackman-SteinMoore, permitió el cálculo rápido y simplificado de la
composición de aminoácidos de cualquier hidrolizado
proteico y la separación parcial de mezclas de péptidos.
EL PRIMER COLECTOR DE FRACCIONES
William H. STEIN
y
Stanford MOORE
Premio Nobel de
Química de 1972
"for their contribution to the
understanding of the connection
between chemical structure and
catalytic activity of the active
centre of the ribonuclease
molecule"
“Con frecuencia recibo la visita de valiosos hombres y mujeres,
cargados con cuestionarios y grabadoras, que quieren saber
qué es lo que hizo que el Laboratorio de Biología Molecular
fuese tan creativo. Entonces yo siento la tentación de hacerles
ver cómo en Florencia, en el siglo XV, de una población de
menos de cincuenta mil personas surgieron personajes como
Leonardo, Miguel Ángel, Rafael, Ghiberti, Brunelleschi, Alberti y
otros grandes artistas. ¿Estos entrevistadores se habrían
preocupado entonces de investigar si los gobernantes de
Florencia habían creado una organización interdisciplinaria de
pintores, escultores, arquitectos y poetas para que floreciera
todo este gran arte? Mi pregunta no es tan absurda como
parece, porque la creatividad en Ciencia, como en las artes, no
puede ser organizada. Surge espontáneamente del talento
individual. Los laboratorios bien dirigidos pueden fomentarla,
pero la organización jerárquica, las reglas burocráticas e
inflexibles, y las montañas de inútil papeleo, pueden
aniquilarla. Los descubrimientos no pueden ser planeados,
surgen, como Puck, en las esquinas inesperadas”.
CHRISTIAN B.ANFINSEN
Premio Nobel de
Química de 1972
"for his work on ribonuclease,
especially concerning the
connection between the
amino acid sequence and the
biologically active
conformation"
Frederick Sanger
(1918)
Premio Nobel de
Química en 1958
"for his work on the
structure of proteins,
especially that of
insulin"
The Sequence of
Insulin
Descargar