12. Introducción al estudio de las Proteínas
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ntroducción al estudio de las Prot
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12. Introducción al estudio de las Proteínas. Introducción al estudio de las proteínas. Mulder (1838): Describe un material presente en todos los seres vivos, con la siguiente composición porcentual en peso: C: 55 %H: 6.5 %O: 22 %N: 15 %S: 0.5 %. - PowerPoint PPT Presentation
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12. Introducción al estudio de las Proteínas
Introducción al estudio de las proteínas
Mulder (1838):
Describe un material presente en todos los seres vivos, con la siguiente composición porcentual en peso:
C: 55 % H: 6.5 % O: 22 % N: 15 % S: 0.5 %
Dado el contenido en azufre (0.5 %) el peso molecular mínimo dedicho material debería ser 32*100/0.5 = 6400
Hoppe-Seyler (1864):
Cristalizó por primera vez una proteína, la hemoglobina
La hemoglobina cristalizada contiene invariablemente un0.35 % de hierro. Aplicando el razonamiento de Mulder, el peso molecular mínimo de la hemoglobina será de
100*55.8/0.35 = 15942 (aprox. 16000)
Posteriormente se ha determinado que en la hemoglobinahay cuatro átomos de hierro; por tanto su peso moleculares de aprox. 64000
Las proteínas son susceptibles de hidrólisis ácida:
HCl 6N, 90ºC, 18 horas
En el hidrolizado aparecen aminoácidos, compuestos quecontienen una función amino -NH2 y una función carboxilo,-COOH
En las proteínas hay 20 aminoácidos distintos: los llamadosaminoácidos proteicos
Hay asimismo muchos otros aminoácidos que no forman partede proteínas, los aminoácidos no proteicos
Con frecuencia los aminoácidos proteicos aparecen modificados:son las modificaciones postraduccionales
H2N C
H
R1
COOH H2N C
H
COOH
R2
H2N C
H
COOH
R3
H2N C
H
R1
CO NH C
H
CO
R2
NH C
H
R3
COOH + 2H2O
Teoría del Enlace Peptídico
H2NC
CN
CC
NC
COOH
R1
O
H
Ri
O
H
Rn
HH
H
n-2
N-término
C-término
Teoría del Enlace Peptídico - Pruebas experimentales, 1
1. Las proteínas nativas tienen relativamente pocos gruposácido-base titulables. A medida que progresa su hidrólisis, van apareciendo grupos -NH2 y -COOH en cantidad equimolar
2. En hidrolizados parciales se encuentran di- y tripéptidos cuya estructura puede determinarse directamente
3. Las enzimas que hidrolizan proteínas (tripsina, quimotripsina,pepsina, papaína) atacan al enlace -CO-NH-, tal como puede observarse en compuestos sintéticos (p.e. BAPNA)
4. Las proteínas dan positiva la reacción de biuret
C N
HC C
N
O
H
HN
O
H NO2
C+H2N
NH
Enlace atacado
Hidrólisis de BAPNApor tripsina
Benzoil L-arginina 4-nitroanilida (BAPNA)
Teoría del enlace peptídico - Pruebas experimentales, 2
5. Espectro infrarrojo: banda característica de enlace C-Nque desaparece con la hidrólisis de la proteína
6. Cristalografía de rayos X: determinación de la estructura
7. Síntesis completa de ribonucleasa
CH3 C
CH3
CH3
O C
O
N
H
C
R1
H
C
O
OH Cl CH2 R
CH3 C
CH3
CH3
O C
O
N
H
C
R1
H
C
O
O CH2 R
Síntesis de péptidos, 1
+
t-BOC-aminoácidoResina de
poliestireno
Síntesis de péptidos, 2
CH3 C
CH3
CH3
O C
O
N
H
C
R1
H
C
O
O CH2 R
C
R1
H
C
O
O CH2 RH2N
F3C COOH CO2 +CH3 C
CH2
CH3
C
R1
H
C
O
O CH2 RH2NCH3 C
CH3
CH3
O C
O
N
H
C
H
C
O
OH
R2
C
R1
H
C
O
O CH2 RCH3 C
CH3
CH3
O C
O
N
H
C
H
C
O
N
H
R2
Síntesis de péptidos, 3
+
DCCI
H2N C
Rn
H
C
O
N
H
C
Ri
H
C
O
N
H
C
R1
H
C
O
O CH2 R
n-2
H2N C
Rn
H
C
O
N
H
C
Ri
H
C
O
N
H
C
R1
H
C
O
OH
n-2
Síntesis de péptidos, 4
HF
Funciones biológicas de las proteínas
- Biocatalizadores (enzimas)- Receptores de señales químicas- Transportadores- Estructurales (citoesqueleto, colágeno)- Defensa (inmune, restricción bacteriana, etc.)- Motilidad (motores moleculares)- Transducción- Adherencia celular y organización tisular- Plegamiento correcto de otras proteínas- Otras: anticongelante
Interacción estereoquímica, 1
Aglutinina de Galanthus nivalis con su ligando, un manopiranósido
Interacción estereoquímica, 2
Unión del substrato(ciclohexamilosa) alcentro activo de la-amilasa
Interacción estereoquímica, 3
Neuraminidasacon ácido siálicounido al centro activo
Interacción estereoquímica, 4
Desoxirribonucleasa Icon su substrato, DNA
Concentración de ligando
0 5 10 15 20
Ma
gnitu
d de
l efe
cto
0
20
40
60
80
100
vk e sK s
V sK s
ca t
m m
0 m ax
Concentración de receptor
0 5 10 15 20
Ma
gnitu
d de
l efe
cto
0
20
40
60
80
100
v k eca t
Clasificación de las proteínas
I. Según solubilidad (obsoleta): Albúminas, Globulinas, Prolaminas, Gliadinas, Escleroproteínas, etc.
II. Según presencia o no de un grupo prostético: Proteínas simples y Proteínas conjugadas Holoproteína = Apoproteína + Grupo prostético
III. Según presencia o no de subunidades: Proteínas monoméricas y proteínas oligoméricas
IV. Según estructura global: Proteínas fibrosas y proteínas globulares
