PEPTIDOS Y PROTEINAS

PEPTIDOS Y
PROTEINAS
ESTRUCTURA Y CARACTERÍSTICAS
CARACTERISTICAS
‰ En la célula
o
o
o
Estructura celular
Catálisis
ADNÆproteínas
‰ Macromoléculas abundantes
‰ La estructura tridimensional es única
Funciones Biológicas
„ Enzimas
„ Proteínas de Transporte:
Transporte hemoglobina
„ Proteínas contráctiles:
ctiles proveen contracción,
movimiento: actina, miosina, tubulina
„ Proteínas estructurales: colageno, elastina,
fibroína
„ Proteínas de Defensa: inmunoglobulinas,
fibrinógeno
„ Proteínas Reguladoras: insulina,proteínas G
Otras Proteínas
La masa molecular relativa de un residuo es alrededor de 128-18=110
Separación de Proteínas
Punto Isoelectrico
Proteína
Pepsina
Albúmina de Huevo
Albúmina Sérica
Ureasa
β-Lactoglobulina
Hemoglobina
Mioglobina
Quimiotripsinógeno
Citocromo c
Lisozima
pI
~1.0
4.6
4.9
5.0
5.2
6.8
7.0
9.5
10.7
11.0
Clasificación estructural
„ Oligomérica
„ Proteínas
con una sola
aminoácidos. Ribonucleasa
cadena
de
„ Protomérica
„ Dos o más cadenas de aminoácidos llamadas
subunidades. Hemoglobina
Proteínas y grupos químicos
„ Proteínas
Sencillas:
Sencillas sin otros
adicionales, solo aminoácidos
grupos
„ Proteínas Conjugadas:
Conjugadas contienen uno o dos
componentes
aminoácidos.
„
químicos
diferentes
a
Grupo prostético: la parte no aminoácida
los
Proteínas conjugadas
Clase
Grupo Prostético
Ejemplo
Lipoproteínas
Lípidos
β-lipoproteína de la sangre
Glucoproteínas
Glúcidos
Inmunoglobulina G
Fosfoproteínas
Grupo fosfato
Caseína de la leche
Hemoproteínas
Hemo (ferroporfirina)
Hemoglobina
Flavoproteínas
Nuleótidos de flavina
Succinato deshidrógenasa
Metaloproteínas
Hierro
Zinc
Calcio
Molibdeno
Cobre
Ferritina
Deshidrogenása
Calmodulina
Dinitrogenasa
Plastocianina
Secuencia de aminoácidos
„ Proporciona información sobre la estructura
tridimensional
„ Función
„ Localización Celular
„ Evolución
„
proteínas homólogas: casi idénticas con
residuos invariables o por sustituciones
conservadas (LysÆGly)
Análisis de Interacciones
Sistema de la proteina (Blosum 62)
Secuencias con y sin conservación
Evolución
ESTRUCTURA
TRIDIMENSIONAL
Estructura Primaria
Secundaria
Terciaria
Características
„ CONFORMACIÓN:
„
„
„
„
Disposición espacial estable
Menor energía
Complicada incógnita
Secuencias de aminoácidos diferentes adoptan
estructuras similares y viceversa
„ PROTEINAS NATIVAS
„
Las que se encuentran en su conformación
funcional
Diferencias
Proteínas Fibrosas
Proteínas Globulares
Cadenas polipeptídicas plegadas en
forma de hoja o filamento
Cadenas polipeptídicas
plegadas en forma esférica
Funciones estructurales (soporte
estructura y forma)
Funciones catalíticas :enzimas
Funciones metabólicas:
Hormonas
Representan la mas de la mitad del
peso corporal
Diferentes estructuras
secundarias
Tipo de estructura secundaría única
Estructura
„ PRIMARIA
„ Enlaces covalentes entre aminoácidos y su secuencia.
„ Puentes disulfuro
„ Sin disposición espacial
„ SECUNDARIA (disposiciones espaciales)
„ Hélice α
„ Hoja β
„ TERCIARIA
„ Relaciones espaciales
„ Estructura tridimensional completa
„ CUATERNARIA
„ Relación espacial global:
„ DOMINIOS (región compacta independiente)
Configuración del enlace peptídico
•Cada enlace peptídico debido a la
resonancia no puede rotar, por lo que es
planar
•Los enlaces N-Cα y Cα-C pueden rotar y
sus ángulos se llaman Φ(phi) y ψ (psi)
respectivamente
se
encuentran
en
configuración trans
Representación de Ramachandran
„ Los ángulos Φ(phi) y ψ (psi)
se repiten en cada residuo.
„ Muestra
los
valores
permitidos y conformaciones
permitidas en la mayoría de
los residuos
α-Hélice
„ Linus Pauling y Robert Corey estructuraron varias
proteínas (1930)
„ Astbury encontró que la α-queratina, posee una
estructura regular cada 0.54 nm.
„ La disposición de la cadena polipeptídica:
„
„
„
„
Rigidez del enlace peptídico
Libertad de rotación
Compactamente enrollado al eje longitudinal de la
molécula
Los grupos R sobresalen del esqueleto helicoidal.
Estructura Secundaria
α-Hélice
0.56 nm
α-Hélice
Hoja β
„ Segunda conformación (extendida)
„ Fibroína y β-queratina
„ Conformación en zig-zag o pliegues
„ Los enlaces pueden ser intracatenarios o
intercatenarios.
„ Los grupos R sobresalen de la estructura zig-zag en
direcciones opuestas (alternancia)
„ Las cadenas polipéptídicas adyacentes
„
„
Paralelas:
Paralelas misma orientacion amino-carboxilo
Antiparalelas:
Antiparalelas orientaciones opuestas del aminocarboxilo.
Hoja β
Codos o giros β
Representación de Ramachandran
Frecuencia de aminoácidos
TAREA
„ MODELAR CON PALILLOS Y ESFERAS DE
UNICEL LA HOJA BETA Y LA ALFA HELICE
„ UN PUNTO PARA SEGUNDO EXAMEN
„
„
„
„
EQUIPOS 1, 3, ALFA HELICE DERECHA
EQUIPOS 5, 7, ALFA HELICE IZQUIERDA
EQUIPOS HOJA BETA 2, 4 PARALELA
EQUIPOS HOJA BETA 6 , 8 ANTIPARALELA
Estructura terciaria
„ Única estructura secundaria de las proteínas
fibrosas.
„ Varias estructuras secundarias proteínas
globulares (alternadas).
„ El resultado de interacciones de “largo
alcance” en la secuencia de aminoácidos
„ Otros aminoácidos promotores de giros:
„
Pro, Thr, Ser y Gly
„ Interacciones Covalentes, Puentes disulfuro,
Interaciones Hidrofóbicas (interiores)
Porcentaje de conformación
*RESIDUOS (%)
Proteína (residuos)
α-Hélice Conformación β
Quimiotripsina (247)
14
45
Ribonucleasa (124)
26
35
Carboxypeptidasa (307)
38
17
Citocromo c (104)
39
0
Lisozima (129)
40
12
Mioglobina (153
78
0
* El % restante corresponde a cadena aleatoria
Estructuras supersecundarias
Rizos
y Lazos
BUSQUEDAS (tarea individual)
„ Buscar una proteína
„ Gen Bank: Base de datos de proteínas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/proteins/
Protein sequence database
Nombrar la proteína según la base de datos
GraphicsÆSequenceÆcopiar la secuencia
Pegarla en “Block de Notas”
Traducir los aminoácidos
Búsqueda de secuencias similares
„
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Ingresar a Protein Data Bank
http://www.rcsb.org/pdb/search/advSearch.do?st=SequenceQ
uery
Abrir el archivo de secuencia de aminoácidos que esta en la
pagina de Bioquímica
Copiar y pegar la secuencia (sin espacios), en la ventana del
portal de PDB (en la parte de sequence).
Elegir “FASTA”
Click en “Submit Query”
Escoger la primera proteína que salga
Elegir la pestaña “sequence”
Obtener las características de la configuración secundaria de
la proteína (porcentaje de α-helice, Hoja β, Puentes de
hidrógeno) o imprimir esta.
Efectuar una grafica en excel que muestre el porcentaje de
aminoácidos que participan en estas estructuras.