dominio proteico
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PROTEÍNAS, NIVELES DE ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACION Ms. Cruz Briceño M. Departamento de Morfología Humana- UNT ESTRUCTURA • UNIDADES MONOMERICAS: Aminoácidos TIPOS: 20 AMINOÁCIDOS MAS COMUNES QUE CONSTITUYEN LAS PROTEÍNAS Cadena lateral imidazolica AMINOACIDOS ESENCIALES Metionina (Histidina) Treonina Fenilalanina Leucina Maiz Isoleucina Triftófano Leguminosas Lisina Valina ENLACE PEPTÍDICO Enlace covalente que se forma cuando un átomo de Carbono del grupo carboxilo de un aminoácido comparte electrones con el átomo Nitrógeno de grupo amino de otro aminoácido. NIVELES DE ORGANIZACION La función deriva de la estructura tridimencional y la estructura tridimencional está establecida por la secuencia de aminoácidos ESTRUCTURA PRIMARIA Determinada por: - Número - Variedad - Orden de los aminoácidos que se disponen en la cadena peptidica unidos por enlaces peptidicos. COMPONENTES ESTRUCTURALES DE LAS PROTEÍNAS POLIPEPTIDO a) Esqueleto proteico b) Cadenas laterales Alteración en orden de AA afecta capacidad funcional de proteína. Ej. sustitución aa por otro en la Hb causa anemia falciforme. (a) Eritrocito normal Hemoglobina normal 7 ....146 6 (b) Célula falciforme Hemoglobina de célula falciforme La polimerización de aminoácidos puede ser: •Peptidos (dipeptidos,tripeptidos, etc) •Cadena corta de aminoácidos unidos por enlaces peptidicos •30-50 aa •Oligopeptidos •Polipeptidos •Cadenas largas de aminoácidos •Proteína Criterios: Longitud (30- 50 aa) Existencia biológica: cadena peptídica con existencia probada en los organismo= proteína Tamaño •Da / KDa Péptidos de importancia biológica: •Glutatión: (3 aa) amino-terminal o Nterminal Ubicuo y mantiene las condiciones reductoras del citoplasma •Encefalina (5 aa): •neuropeptidos cerebrales/analgesicos •Vasopresina (9aa) •regula: reabsorcion de agua. •Oxitocina (9 aa) • estimula contracciones uterinas Alanil-glutamil-glicil-lisina Tetrapéptido con un extremo α-amino, y un extremo carboxilo, y dos grupos R ionizables. •Hormona melano estimulante(MSH): (14aa) . •Insulina (51 aa) regula niveles de glucosa •Glucagon (29 aa) regula los niveles de glucosa •Corticotropina (39 aa) estimula la corteza adrenal carboxilo-terminal o Cterminal) ESTRUCTURA SECUNDARIA •CONSTITUYE EL PLEGAMIENTO tridimensional LOCAL •ESTÁ CONDICIONADO POR: ENLACES NO COVALENTES PATRONES DE PLEGAMIENTO: Resultan de la unión de N-H y C=O del esqueleto polipeptídico a) HELICE α : Puentes de hidrogeno intracatenarios 3,6 residuos por vuelta de hélice ESTRUCTURA DE HELICE Hélice cortas Ejm. Proteínas de membrana: •Receptores •Transportadores Superhélice Ejm: -queratinas b) LAMINA β Puentes de hidrogeno intercatenarios Los enlaces de hidrogeno se forman entre enlaces peptidicos de cadenas diferentes La hoja β se encuentra plegada por que los enlaces C-C son tetrahédricos y no pueden existir en conformaciones planas En los giros B superficiales de las proteínas globulares se encuentran residuos de Gly y Pro TIPOS DE LAMINA β Antiparalela Paralela Giros / Bucles Compuesto por 3-4 residuos de aminoácidos Localizados en la superficie de una proteína Se estabiliza por enlaces de H Son frecuentes. Glicina de cadena lateral pequeña Prolina presenta curvatura permite plegarse en forma de U a la cadena principal Alteraciones del plegamiento: Hélice : Prion Humano mutación (gen del C20) Lámina β (Proteína infecciosa) Proteína insoluble Resistente a las proteasas Tiende a precipitar en neuronas Aisla y destruye las neuronas Cavidades en cerebro Encefalopatias espongiforme o enfermedad prionica Perdida de la conducta motora Demensia progresiva Muerte ESTRUCTURA TERCIARIA Plegamiento espacial completo de la cadena (disposición tridimencional de los residuos de aminoácidos) Incluye interacciones: Covalentes, No covalentes entre otros - Puentes de H -Hidrofóbicas -Iónicas -Fuerzas de van der Waals -Puentes disulfuro -Cation π ( nube electrónica de cadena aromática- aminoácido catiónico) Distribución de cadenas laterales Describe la conformación de los denominados Dominios proteicos • DISTRIBUCION DE LOS AMINOACIDOS POLARES Y NO POLARES MOTIVOS Combinaciones especiales de estructuras secundarias construyen la estructura terciaria Hélice- giro -Hélice Dedos de Zinc Hélice-bucle-Hélice Cremallera de Leucina DOMINIO PROTEICO -Plegamiento que da lugar a una estructura compacta y estable -Contiene entre: 40 – 350 aminoácidos -Conforman la unidad modular de las proteínas - Están asociados a las diferentes funciones de las proteínas -Presente en diferentes numero por proteína| - Un dominio : mioglobina, ribonucleasa -Mas de un dominio Dominio F. reguladora Proteína quinasa Src Dominio F. catalítica Mioglobina MODELO DE DOMINIO PROTEICO Según la particularidad estructural Hélice α Citocromo-b Hélice α y lámina β Lactato deshidrogenasa Lámina β Ig. Cadena Ligera Dominios de serina proteasas Dominios estructurales Dominio acídico Dominio rico en prolina Dominio conservados SH3 Dominio Funcionales Dominio cinasa Dominio serina proteasa Dominio de unión a la membrana Dominio de unión al DNA Dominios de unión al DNA: homeodominios Familias de proteínas determinadas por similitud de los dominios Barajado de dominios en proteasas Dominio serina protesas d. de la proteína que une calcio d. kringle MODULOS PROTEICOS Son dominios que participan en la formación de una gran número de proteínas (40-200 aa) Estructura: •Extremos C y N terminal •Núcleo de lámina β Módulos duplicados Rígidos Presentes en - Fibronectina - Proteínas receptoras ESTRUCTURA CUATERNARIA DIMERICA Proteina represora Cro ( bacteriofago lambda) Estructura cuaternaria de la Cu Zn superoxidos dismutasa de la espinaca: monómero de PM 16000 Da 8 Laminas B antiparalelas (estructura en barril) TRIMERICA Motivo : Gly TETRAMERICA Neuroaminidasa – X -Y Hemoglobina TAMAÑO Y FORMA Ensamblajes proteicos. Filamentos de actina FORMA: GLOBULARES: péptidos plegados en forma compacta, superficie irregular FIBROSAS: Intracelulares: queratina Extracelulares: colágeno, elastina ESTRUCTURA SUPRAMOLECULAR Estructuras: Complejos enzimáticos Filamentos proteicos Virus Membranas Ventajas Reducen la información genética Enlaces de energía relativamente baja Minimizan los errores en la síntesis Láminas planas, tubos, anillos, esferas Ejm. Virus del tomate TBSV 186 subunidades de 386 aa + ARN 4500 nt Ensamblaje Cilíndrico Ejm. Virus del mosaico del tabaco Mecanismo de autoensamblaje a) Ensamblaje sobre un núcleo b)Tensión acumulada c)tipo pie de Rey CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS Criterios: según a)Composición b)Forma c)Solubilidad d)Función DE ACUERDO A SU COMPOSICION P R O T E I N A S P R O T E I N A S Proteína S I M P L E S C O M J U G A D A S Características Ejemplos ALBUMINAS Solubles agua, pueden precipitadas por el agregado de sales a alta concentración. Son ricas en S. Ovoalbúmina Lactoalbúmina GLOBULINAS Insolubles agua, disuelven en soluciones salinas diluidas. Precipitan más fácilmente que albúminas por adición de sales. Ovoglobulina Lactoglobulina HISTONAS Solubles soluciones salinas, fuertemente básicas, gran proporción de lisina y arginina. Están unidas al DNA. H1, H2A, H2B, H3, H4 ESCLEROPROTEINAS Insolubles. Moléculas largas y fibrosas. Estan tejidos de sostén y estructuras resistencia física Colágeno Elastina PROTEINA GRUPO PROSTETICO EJEMPLOS NUCLEOPROTEINAS RNA Ribosomas LIPOPROTEINAS Fosfolípidos, colesterol, lípidos neutros - Lipoproteinas GLUCOPROTEINAS Hexosamina, galactosa, manosa, ác. siálico -Globulinas FOSFOPROTEINAS Fosfato esterificado a restos de serina Caseína, Vitelina FLAVOPROTEINAS Flavín nucelótido Succinato Dhasa METALOPROTEINAS Fe (OH)3 Fe y Cu Zn D-aminoácido oxidasa Citocromo oxidasa Alcohol deshidrogenasa POR LA FORMA: PROTEÍNA FIBROSA Polipéptidos paralelas = fibras o láminas Proteínas duras: químicamente inertes físicamente resistentes. Insolubles agua. Función estructural Ej. Colágeno, elastina, queratina, etc. PROTEÍNA GLOBULAR Polipéptido pliega sobre sí = esféricas o globulares. Solubles agua. Función móvil o dinámica en la célula. Ej. Enzimas, anticuerpos, hormonas, hemoglobina, DE ACUERDO A LA SOLUBILIDAD Puede considerarse una subdivisión de las proteínas globulares Solubles Albuminas Globulinas Prolaminas Protaminas Histonas Insolubles Escleroproteinas DE ACUERDO CON SU FUNCION Tipos y ejemplos Localización y función Enzimas Hexocinasa Fosforila a la glucosa Lactato Deshidrogenasa Deshidrogena al lactato Ribonucleasa Cataliza la hidrólisis del ác. ribonucleico Tripsina Hidroliza algunos péptidos Hormonas Horm. adrenocorticotropa Regula la síntesis de corticosteroides Hormona del crecimiento Estimula el crecimiento de huesos Insulina Regula el metabolismo de la glucosa Proteínas reguladoras Calmodulina Modulador intracelular fijador de calcio Troponina C Fijador de calcio que regula la contracción en el músculo Proteínas de reserva Caseína Proteína de la leche Ferritina Almacenamiento de hierro en bazo Ovoalbúmina Proteína de la clara de huevo Tipos y ejemplos Localización y función Proteínas transportadoras Albúmina sérica Transporta ácidos grasos en la sangre Beta-lipoproteína Transporte de lípidos en sangre Hemoglobina Transporte de O2 en la sangre. Mioglobina Transporte de O2 en músculo Proteínas contráctiles Actina Filamentos móviles de las miofibrillas Dineína Cilios y flagelos Miosina Filamentos estáticos de las miofibrillas Proteínas relacionadas con la inmunidad y la defensa Anticuerpos Forman complejos con las proteínas extrañas Fibrinógeno Precursor de la fibrina en la coagulac. sanguínea Trombina Componente del mecanismo de coagulación Proteínas estructurales Colágeno Tj. conectivo fibroso (tendones, hueso y cartílago) Elastina Tejido conectivo elástico (ligamentos) - Queratina Piel, plumas, uñas y pezuñas Tipos y ejemplos Localización y función Proteínas cromosomicas Histonas Favorecen el empaquetamiento del ADN No histonas Proteínas receptores Receptor a FGE y otros Receptores de hormonas y factores troficos para Receptor de insulina, etc recibir transducir señales, desde el exterior al Interior de la célula Proteínas factores troficos FC Relacionados con la señalización en el desarrollo de los tejidos Proteínas Factores de transcripción Controlan la expresión génica
