PEPTIDOS Y PROTEINAS

ESTRUCTURA Y CARACTERÍSTICAS

CARACTERISTICAS

En la célulao Estructura celularo Catálisiso ADN proteínas

Macromoléculas abundantes

La estructura tridimensional es única

Funciones Biológicas

EnzimasEnzimasProteProteíínas de Transportenas de Transporte: hemoglobinaProteProteíínas contrnas contrááctilesctiles: proveen contracción, movimiento: actina, miosina, tubulinaProteínas estructurales: colageno, elastina, fibroínaProteínas de Defensa: inmunoglobulinas, fibrinógenoProteínas Reguladoras: insulina,proteínas G

Otras Proteínas

La masa molecular relativa de un residuo es alrededor de 128-18=110

Separación de Proteínas

Punto Isoelectrico

11.0Lisozima10.7Citocromo c9.5Quimiotripsinógeno7.0Mioglobina6.8Hemoglobina5.2β-Lactoglobulina5.0Ureasa4.9Albúmina Sérica4.6Albúmina de Huevo

~1.0PepsinapIpIProteProteíínana

Clasificación estructural

OligomOligomééricaricaProteínas con una sola cadena de aminoácidos. Ribonucleasa

ProtomProtomééricaricaDos o más cadenas de aminoácidos llamadas subunidades. Hemoglobina

Proteínas y grupos químicos

ProteProteíínas Sencillasnas Sencillas: sin otros grupos adicionales, solo aminoácidos

ProteProteíínas Conjugadasnas Conjugadas: contienen uno o dos componentes químicos diferentes a los aminoácidos.

Grupo prostético: la parte no aminoácida

Proteínas conjugadas

FerritinaDeshidrogenásaCalmodulinaDinitrogenasaPlastocianina

HierroZincCalcioMolibdenoCobre

Metaloproteínas

Succinato deshidrógenasaNuleótidos de flavinaFlavoproteínas

HemoglobinaHemo (ferroporfirina)Hemoproteínas

Caseína de la lecheGrupo fosfatoFosfoproteínas

Inmunoglobulina GGlúcidosGlucoproteínas

β-lipoproteína de la sangreLípidosLipoproteínas

EjemploEjemploGrupo ProstGrupo ProstééticoticoClaseClase

Secuencia de aminoácidos

Proporciona información sobre la estructura tridimensionalFunciónLocalización CelularEvolución

proteínas homólogas: casi idénticas con residuos invariables o por sustituciones conservadas (Lys Gly)

Análisis de Interacciones

Sistema de la proteina (Blosum 62)

Secuencias con y sin conservación

Evolución

ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL

Estructura PrimariaSecundaria

Terciaria

Características

CONFORMACICONFORMACIÓÓNN: : Disposición espacial estableMenor energíaComplicada incógnitaSecuencias de aminoácidos diferentes adoptan estructuras similares y viceversa

PROTEINAS NATIVASPROTEINAS NATIVASLas que se encuentran en su conformación funcional

Diferencias

Tipo de estructura secundaría única

Diferentes estructuras secundarias

Representan la mas de la mitad del peso corporal

Funciones catalíticas :enzimasFunciones metabólicas: Hormonas

Funciones estructurales (soporte estructura y forma)

Cadenas polipeptídicas plegadas en forma esférica

Cadenas polipeptídicas plegadas en forma de hoja o filamento

Proteínas GlobularesProteínas Fibrosas

Estructura

PRIMARIAPRIMARIAEnlaces covalentes entre aminoácidos y su secuencia.Puentes disulfuroSin disposición espacial

SECUNDARIASECUNDARIA (disposiciones espaciales)Hélice αHoja β

TERCIARIATERCIARIARelaciones espacialesEstructura tridimensional completa

CUATERNARIACUATERNARIARelación 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 RamachandranLos 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 peptídicoLibertad de rotaciónCompactamente enrollado al eje longitudinal de la moléculaLos grupos R sobresalen del esqueleto helicoidal.

Estructura Secundaria

α-Hélice

0.56 nm

α-Hélice

Hoja β

Segunda conformación (extendida)Fibroína y β-queratinaConformación en zig-zag o plieguesLos enlaces pueden ser intracatenarios o intercatenarios.Los grupos R sobresalen de la estructura zig-zag en direcciones opuestas (alternancia)Las cadenas polipéptídicas adyacentes

ParalelasParalelas: misma orientacion amino-carboxiloAntiparalelasAntiparalelas: orientaciones opuestas del amino-carboxilo.

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 DERECHAEQUIPOS 5, 7, ALFA HELICE IZQUIERDAEQUIPOS HOJA BETA 2, 4 PARALELAEQUIPOS 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 aminoácidosOtros aminoácidos promotores de giros:

Pro, Thr, Ser y GlyInteracciones Covalentes, Puentes disulfuro, Interaciones Hidrofóbicas (interiores)

Porcentaje de conformación

078Mioglobina (153

1240Lisozima (129)

039Citocromo c (104)

1738Carboxypeptidasa (307)

3526Ribonucleasa (124)

4514Quimiotripsina (247)

ConformaciConformacióón n ββαα--HHééliceliceProteProteíína (residuos)na (residuos)

*RESIDUOS (%)*RESIDUOS (%)

* El % restante corresponde a cadena aleatoria

Estructuras supersecundarias

Rizosy Lazos

BUSQUEDAS (tarea individual)

Buscar una proteínaGen Bank: Base de datos de proteínas

1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/proteins/2. Protein sequence database3. Nombrar la proteína según la base de datos4. Graphics Sequence copiar la secuencia5. Pegarla en “Block de Notas”6. Traducir los aminoácidos

Búsqueda de secuencias similaresIngresar a Protein Data Bank

1. http://www.rcsb.org/pdb/search/advSearch.do?st=SequenceQuery

2. Abrir el archivo de secuencia de aminoácidos que esta en la pagina de Bioquímica

3. Copiar y pegar la secuencia (sin espacios), en la ventana del portal de PDB (en la parte de sequence).

4. Elegir “FASTA”5. Click en “Submit Query”6. Escoger la primera proteína que salga7. Elegir la pestaña “sequence”8. Obtener las características de la configuración secundaria de

la proteína (porcentaje de α-helice, Hoja β, Puentes de hidrógeno) o imprimir esta.

9. Efectuar una grafica en excel que muestre el porcentaje de aminoácidos que participan en estas estructuras.