051 Peptidos Proteinas CLASE 2013 03 30

7/22/2019 051 Peptidos Proteinas CLASE 2013 03 30

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enlace

amida

Mathews, 3ed.2004

El trmino residuo refleja la prdida del

agua cuando un aminocido se une a otro.

Los pptid os son cadenas deam inocidos

Corts, MP. 2014


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serilgliciltirosilalanilleucina

Los pptidos pueden d is tinguir se po r sucompo rtam iento de ion izacin

Corts, MP. 2014


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o NutraSweet

Sintetizado comercialmente

Pptidos biolgicamente activos

Pptidos de origen no protenicos1. hormonas

Oxitocina (9 aa, secretadahipfisis posterior, +contracciones uterinas)

Vasoprecina Bradiquinina (9aa; Presin sang,

(-) inflamacin tejidos)

Fact.l iberador tiroropina (3 aa,sint. Hipotlamo; (+) lib. H.tirotropina)

2. Venenos de setas: Amanitina

3. Antibiticos

Corts, MP. 2014


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Po lipptid os pequeosy o li gopptid os

HORMONAS

Glucagn: 29 aa

Corticotropina: 39 aa

Corts, MP. 2014


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Qulong itud tienen las cadenaspo lipeptd icas de las p ro tenas?

Dalton: unidad de masa casi igual a la del tomo de hidrgeno. Nombrada

as en honor de John Dalton (1766-1844) que desarroll la teora atmica de

la materia.Corts, MP. 2014


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Los pol ippt idos t ienen una composic inde aa carac terstica

Corts, MP. 2014


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A lgunas pro tenas con tienen g rupo squm icos d iferen tes a los am inocidos

Protenas simples: Ribonucleaasa, quimiotripsingeno, albmina


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Nivel de organizacin de las

pro tenas


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Carac ters t ic a en lace pep td ico

Corts, MP. 2014

1930, Linus Pauling y Robert Corey, E.E.U.U.:

Dedu jeron enlace p eptdic o

imponen lmitesconformaciones de un polipptido.


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40%Imino, no tiene tendencia

a ionizarse o captarH+ en el rango de pH1 a 14

Por convencin,ngulos de giro delos enlaces: (fi) = N-C (psi)=C-C

-180 a 180

6 t mismo plano y rgido

Carac terst icas del en lace pep td ico

Corts, MP. 2014


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C= negro,

H = blanco

O = rojo

N azul

R=verde

Carac ters t ic a en lace pep td ico

Corts, MP. 2014

menor impedimento esterico, y

menor repulsin


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datos

Glu: pK1=2,2 pK2=9,7 pKR=4,2

Gly: pK1=2,3 pK2= 9,6

Ala: pK1=2,3 pK2=9,7

Lys:pK1=2,2 pK2=9,0 pKR=10,5

pK2=9,7

pKR=4,2

Lys: pK1=2,2

pKR=10,5

pH (pKa) 2,2 4,2 9,7 10,5

Mathews, 3ed.2004

Los pptidos pueden d ist ing u irse porsu comportamiento de ionizacin

Ejemplo:

1.- calcular la carga neta del tetrapptido Glu-Gly-Ala-Lys a pH 122.- Calcular pI

Corts, MP. 2014


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pK10,5

pK=2,2

pK4,2

pK9,7

pH


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ESTRUCTURA 2 DE LAS PROTENAS

Corts, MP. 2014

La hlice es una estructura habitual en

protenas


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Nivel de organ izacin de las p ro tenas

Corts, MP. 2014

E.2ria: Es la manera como se puedenorganizar espacialmente los aa unidos por el

enlace peptdico, considerando las restricciones

que ste impone.


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funcin enlace H?

1. Organizacin ordenada

2. Estabiliza

3. flexibilidad

imino aa1y -CO- aa4,aa2 --aa5.


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Es truc tu ra 2r ia: Hlice

Mayora de las

protenas esDEXTRGIRA

Cmo distinguirdextrgiro de levogiro

Factores que afectan la estabilidadde una hlice :

1. repulsin electrosttica entreaa cargados

2. Impedimento estrico

3. Desestabiliza: Pro

4. Interaccin entre cadenaslaterales de aminocidosseparadas de 3 a 4 residuos


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En qu rango de pH poliglutmico forma

hlice-alfa? pK1-COOH

pK2-NH3

pKR pI

Gly 2,34 9,6 5,97

GlyGly 3,06 8,13 5,59

GlyGlyGly 3,25 7,91 5,58

Puesto que -COOH-term y -NH3-termms separadas entre s en pptidos.acciones electrostticas decrecen,

por lo tanto pK se modifican.

Corts, MP. 2014

Aminocidos formadores ydesestabilizadores de hlice

+

(pK=9,2) H3N-Lys-Lys-Lys-Lys-COOH (pK=2,2)l l l l

NH3 NH3 NH3 NH3 (pK=10,5)

+ + + +

pH 10,6


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ESTRUCTURA 2 DE LAS PROTENAS

Corts, MP. 2014

Conformacin organiza las cadenas

polipeptdicas en forma de hoja

HOJA L MINA


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hebra

HOJA o L MINA

Hintercatenarios

1. casi completamente extendidas. Distancia entre aa adyascentes: =3,5

A; hlice =1,5 A

2. puentes H entre grupos imino y carbonilo--- otorgan estabilidadestructura

3. R estn sobre o bajo el plano zigzagueante

(estabilidad)


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La confo rmacin organiza las cadenaspo lipep tdic as en form a de ho ja

Pro y gli abundan en los giros

giro inverso giro en

horquilla

Puentes H


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Pro, gly

Corts, MP. 2014


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Tetrmero (monmeros)

Doble heterodmeroMultmero homotpicas

Estruc tura terciar ia y cuaternaria

Puentes H

Enlaces inicos

Interacciones hidrfobas

Interacciones

Corts, MP. 2014

FIBROSA GLOBULAR


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FIBROSA GLOBULAR

Cadenaspolipeptdicas

Dispuestas en largas hebrasu hojas

Plegadas en formaglobulares oesfricas

E. 2ria Mayora un solo tipo Varios

Funcin Estructural: forma, soporte Enzimas,protena sreguladoras, etc

Solubilidad

agua

insoluble soluble

Corts, MP. 2014


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Entonces, .

1. La es tru ctu ra 3D de un a prot ena es t determ inada por susecuencia aa

2. La func in de una p rotena depende de su estruc tura 3D

3. Cada p ro tena po see una nica es tru ctura 3D.

4. Las fuer zas ms im p qu e estabil izan una p ro tena: fu erzas

no covalente

Corts, MP. 2014


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Pro tenas Fibrosas


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-queratinascuernos

pico aves

escamas

pezuas

Pelo, uas

Piel, lana

lana QUERATINAS

cuernos, uas,pico aves,escamas, pezuas:duras y quebradizas

(cys 22%)

pelo,piel,lana:blandas y flexibles

(10% cys)

queratinas:

1. Lminas paralela: gly, ala, ser.

2. Flexibles

3. Se encuentra en las aves (plumas) y losreptiles (escamas)

4. No se estiran por cambio temperatura o

humedad

-queratinas

aves (plumas)

reptiles (escamas)

fibras hiladas por araas

Gusanos de seda,

Escamas garras,

picos de pjaros.


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-queratina:Estruc tura del cabel lo

Filamento intermedio = 4 protobibrilla= 32

1 cabello = muchos filamentos

Corts, MP. 2014

Dextrgira (300 aa)

NH3-term mismo lado.

Levgiro. C/4 aa hay 1 hidrfobo no polar: anclaje

Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe


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d l


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La ondulacin permanente es unejemplo de ingeniera bioqumica

Corts, MP. 2014

Calor hmedo

rompe enlace

H,: desenrolla

Lavar y enfriar:

cabello revierte

hlice

liso


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Pro tena Fib rosa

Colgeno


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Colgeno


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Unidad bsica de la fibradel colgenoTROPOCOLGENO

E2ria

nica, Levgiras

3 aa x vuelta

.

Un paso de rosca: 0,31 nm.

1tropocolgenolargo: 300 nm

Dimetro: 1,5 nm.c/hebra: 1000 residuos

E3ria

E4ria

superhlice dextrgira

enlace hidrgeno

1.- Estructura del colgeno

E.1riaGly-X-Pro,

Gly-X-4Hyp


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El producto al imentar io gelat inaderiva de co lgeno

n Naturaleza pro teica

n Poco valor al imentic io, carece de aaesenc iales en la dieta humana

1 E t t d l l


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Voet, Bioqumica

1.- Estructura del colgeno:modificaciones postraduccionales de prolina (hyp)

1

2

3

3-

Agente reductor


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estabilidad, enlace Hinter e intra


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Lisil Hidroxilasa(vit C , agente

reductor.)

1.- Estructura del colgeno. modificacionespostraduccionales de lisina (hyl)

Lys + O2+ NH3 + H2O

E l l


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Mathews, 3ed.2004

2.Biosntesis

del colgeno

FibroblastosOsteoblastos

Condroblastos (cartlago)

peptidasas

2 Biosntesis del colgeno


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2.- Biosntesis del colgeno


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Champe, PC, Harvey, RA, Ferreir, DR.

Bioqumica. 4ed.2007


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Champe, PC, Harvey, RA,

Ferreir, DR.Bioqumica. 4ed.2007

I, Soporte gran fuerza

III,Tejidos distendibles

Huesos quebradizos, deformacin del

esqueleto (nios de cristal)


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Escorbuto1. Carencia VitC2. Degeneracin tejido conjuntivo,

Hematomas extremedidades, lesiones

cutneas, hemorragias

Colagenopatas


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La estructura 3D protenas se almacenan en: Protein Data Bank o PDB

www.rcsb.org/pdb

Para visualizar amgenes: instalar Chime www.whfreeman.com/lehninger


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Pro tenas g lobu lares


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El li i d t


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El anlisis de numerosas protenasglobulares revelan patrones estructurales

comunes

ESTRUCTURAS SUPERSECUNDARIA, tbdenominada MOTIVOS o PLEGAMIENTOS:

son patrones de plegamiento estables decombinaciones E2ria y las conexiones entre ellos


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cilindro beta paralelo odenominada /

cilindro antiparalelo

Dmero, sndwich

lmina beta enrolladaCubierta del virus

Principales patrones de plegado

DOMINIO:

unidades funcionales yestructurales 3D- plegarsemanera estable eindependiente.

Corts, MP. 2014

Agentes desnaturalizantes


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Interaccin Qumica:1. cidos y Bases2. Metales3. Disolventes orgnicos:

alcoholes4. Detergente (SDS)

5. reductores (mercaptoetanol6. polares neutros (urea)7. Sales a elevada concentracin

TratamientosFsicos:1. T2. Radiacin3. mecnica

g

Interacciones

hidrofbicas

E 3 i I i


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Estruc tura 3ria: Interacciones queestabi l izan la estructu ra

Corts, MP. 2014

Plegamiento de las protenasaradoja Levinthal, Cyrus Levinthal1968.


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Plegamiento de las protenas

campo de golf de Levinthal.Superficies energticas para visualizarlas conformaciones proteicas:

N, conformacin nativaD, desnaturalizadoA y B, caminos alternativos

Una cadena ribonucleasa (124residuos) 1050 conformaciones.

intentar una nueva conformacincada 10-13s: 1030 aos.

0,1-0,2s para recuperar formanativa dp de desnaturalizacin

Cmo lo logra?


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Chaperoninas

Corts, MP. 2014

Pl i t l


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Stanley Prusiner, 1997premio nobel fisiologa

Encefalopata espongiforme transmisible (EET)Enf. Creutzfeldt-Jakob (neurodegenerativa humanos)

Champe, PC y Harvey RA.Bioqumica.2007

Plegam iento anmalo:pr ionos is

Resistente degradacin proteolitica

Agregados insolublede fibrillas

Presente en superficie neuronas y clulasglia

8) Aver ige sobre la enfermedad de Creutzfeld t -jakob y scrap ie En


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8) Aver ige sobre la enfermedad de Creutzfeld t jakob y scrap ie. Enquse parecen y en quse dif erenc ian? (1 sim ilitu d y 1 di ferenc ia)

X

PrPc

Enf. Creutzfeldt-jakob scrapie

Neurodegenerativas ser humano ovejas, cabras

Etiologa congnita/adquirida

Aparicin sntomas 1-10 aos 1-4 aos

Encefalopata espongiforme transmisible (EET)

Corts, MP. 2014


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Referencia

n Nelson, D.L, Cox. M.M. Lehninger Principios de Bioqumica. 4ed. Edicin.Ed. Omega, S. A. pg. 75-85, 2005.

n Mathews, C.K.,Van Holde, K.E, Ahem, KG. Bioqumica. 3 ed. Ed. AddisonWesley/ Pearson Education. Madrid. 2004.

n Devlin, TM.Bioqumica. Un texto con aplicaciones clnicas. 4 ed. Ed.Reverte.2004.

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