Desnaturalizacion Proteica

N D

Proteína Nativa Proteina Denaturada

200 ps

500 ps 1 ns

4 ns10 ns

Denaturacion

• Denaturacion es un fenomeno que involucra

la transformacion desde una estructura

nativa o plegada a una desplegada o

desdoblada.

– Ocurre rapidamente y depende de la estructura

primaria si el desdoblamiento es total o parcial.

– Se puede revertir el efecto lentamente (if at all)

– La denaturaciòn involucra el rompimiento de

los enlaces no covalentes.

Entropia de la cadena por efecto

del calor

Aumento de la entropia

de la cadena

Estado nativo

Muchas conformaciones

Otros Factores

• Puentes de hidrógeno

• Interacciones electrostáticas

• Interacciones hidrofobicas

Considere como el número total de estos

enlaces y su fuerza cambia como

resultado de la denaturación.

Denaturación Térmica

• Trypsinogeno 55°C

• Pepsinogeno 60°C

• Lysozyma 72°C

• Myoglobina 79°C

• Soy Glycinina 92°C

• Avena globulina 108°C

Table 11

Afectada por pH,

agua, solutos

Diagrama de Denaturación

Concentracion del denaturante o temperatura

100%

0%

Est

ruct

ura

Nat

iva

Critical value

Proceso Cooperativo

La estructura

parcialmente denaturada

se hace más debil y

comienza un cambio

rápido

Tipos de Denaturacion

• Temperatura

• Solventes organicos

• Superficial

• pH

• sales

• Agitación

• Presión

Enlaces e Interacciones Proteína-Proteína

Tipo Energia

(Kj.moles –

1)

Distancia de

la Interacciòn

Grupo funcional

implicado

Agentes de

Ruptura

Agentes de

Reforzamiento

Enlaces

covalentes

Enlaces

hidrógeno

Interacciones

Hidrofóbicas

Interacciones

Electrostáticas

330 - 380

8 – 40

4 – 12

42 - 84

1 – 2

2 - 3

3 – 5

2 - 3

Cistina s-s

Amida --NH...O=C

hidroxilo , fenol

-OH....O=C

Residuos de

aminoácidos de

cadena lateral

alifática o

aromática

Grupos carboxilo

(COO-) amina

(NH3) etc.

Mercaptoetanol

cisteína,

ditiotreitol, sulfitos

Solución de urea,

clorhidrato de

guanidina,

detergentes,

calor

Detergentes ,

disolventes

orgánicos

Soluciones

salinas, pH bajos

o elevados

Frío

Calor

Reversibilidad?One native form

Muchas formas denaturadas

Refolding es un proceso

complejo –

particularmente para

proteínas de gran tamaño

o complejas

Modelo antiguo

Efecto de la Temperatura en la Tasa de

Reaccion: Inactivaciòn de Enzimas en

Alimentos

Tas

ad

e ac

tiv

idad

denaturante

Denaturación de Enzimas: Aplicaciones , altas presiones

Inactivación de enzimas

Desnaturalización

(Tres estados de renaturación)

(Conformación completamente desdoblada)

Parcialmente desdoblada:

Intermediaria

(Conformación nativa)

http://www.sumanasinc.com/webcontent/animatio

ns/content/proteinstructure.html

http://plantsciences.montana.edu/cqlab/proteinformation.htm

PAN

Freido huevo

http://highered.mcgraw-

hill.com/sites/0072943696/student_view0/chapter2/animat

ion__protein_denaturation.html

Gelatina

Agregación Proteíca

AGREGACION PROTEICA

Una estructura

proteica parcialmente

desdoblada (b),

distinta de su

estructura nativa (a) y

de su estructura

denaturada (c), se

asocia a través del

establecimiento de un

dominio secundario en

conformación beta (d)

que inicia la formación

de agregados

proteicos. Este

dominio provee un

templado para la

subsecuente formación

de una estructura beta

plegada estable y un

núcleo de

protofilamentos dentro

de un amiloide (e).

AGREGACION PROTEICA

Fibrillas amiloideas

Agregación proteica: Cuando una proteína

desdoblada no es capaz de plegarse a su forma nativa

puede favorecerse la interacción entre cadenas

principalmente por exposición de grupos hidrofóbicos

lo que lleva a una asociación de las cadenas formando

múltiples estructuras beta plegadas. Su efecto mas

inmediato es la perdida de la capacidad de

Solubilización. En alimentos ayuda a producir geles

estables pero su mayor formación reduce la capacidad

de retención de agua.

La agregación puede ser no-covalente (interacciones

hidrofóbicas) o covalente (formación de enlaces

disulfuros).

Proteina Fuente PM (kDa) No. de

residuos de

cisteina

No. de S-S

en la

proteina

nativa

No. de S–S

en la

proteina

denaturada

β-

Lactoglobul

ina

Suero de

Leche

18 5 1 2

Ovalbumina Huevo 43 6 1 4

Glycinina Soja 54 8 1 6

Contenido de SH y S–S en proteinas alimentarias

Coagulación: Agregación + denaturación

Efecto de la temperatura, presión, pH extremos,

solventes en la denaturación de una proteína y

formación de agregados proteicos.

Factores que aceleran una agregación: Los factores que

una agregación son los mismos que promueven una

denaturación pero en una mayor intensidad. Es decir las

altas temperaturas y tiempos de exposición largos, los pH

extremos, condiciones de exceso de presión, ciertas sales.