PROTEÍNASPROTEÍNAS

T.M. PABLO MURSELL M.T.M. PABLO MURSELL M.

Péptidos y ProteínasPéptidos y Proteínas

• Dos moléculas de AA pueden unirse Dos moléculas de AA pueden unirse en forma covalente a través de un en forma covalente a través de un enlace amina sustituido, denominado enlace amina sustituido, denominado enlace peptídicoenlace peptídico, formando un , formando un dipéptido. Este enlace se forma por dipéptido. Este enlace se forma por eliminación de los elementos del eliminación de los elementos del agua (deshidratación) del grupo agua (deshidratación) del grupo αα--carboxilo de un AA y el grupo carboxilo de un AA y el grupo αα--amino del otro. amino del otro.

• Es posible unir tres AA mediante dos Es posible unir tres AA mediante dos enlaces peptídicos para formar un enlaces peptídicos para formar un tripéptido… tetrapéptidos… tripéptido… tetrapéptidos… pentapéptidos… etc. Cuando se unen unos pentapéptidos… etc. Cuando se unen unos pocos AA se les denomina oligopéptido. pocos AA se les denomina oligopéptido. Cuando se unen muchos AA se denomina Cuando se unen muchos AA se denomina polipéptido. Las proteínas pueden tener polipéptido. Las proteínas pueden tener miles de residuos AA. Las moléculas miles de residuos AA. Las moléculas denominadas polipéptidos tienen masas denominadas polipéptidos tienen masas moleculares inferiores a 10.000 y las moleculares inferiores a 10.000 y las denominadas proteínas tienen masas denominadas proteínas tienen masas moleculares superiores.moleculares superiores.

• El residuo AA del extremo de un péptido que El residuo AA del extremo de un péptido que tiene un grupo tiene un grupo αα-amino libre es el residuo -amino libre es el residuo amino-terminal amino-terminal (o N-terminal); el residuo del (o N-terminal); el residuo del otro extremo, que tiene un grupo carboxilo libre, otro extremo, que tiene un grupo carboxilo libre, es el residuo es el residuo carboxilo terminal carboxilo terminal (C-terminal).(C-terminal).

• Cuando se escribe la secuencia de un péptido, Cuando se escribe la secuencia de un péptido, polipéptido o proteína, el extremo amino se polipéptido o proteína, el extremo amino se coloca a la izquierda y el extremo carboxilo a la coloca a la izquierda y el extremo carboxilo a la derecha. La secuencia se lee de izquierda a derecha. La secuencia se lee de izquierda a derecha empezando por el residuo amino-derecha empezando por el residuo amino-terminal.terminal.

• Los enlaces peptídicos de las proteínas son Los enlaces peptídicos de las proteínas son bastante estables, con una vida media de 7 bastante estables, con una vida media de 7 años.años.

Algunas proteínas tienen grupos químicos diferentes a los AA

•Algunas proteínas contienen componentes químicos diferentes a los AA asociados permanentemente; estas proteínas se denominan proteínas conjugadas. La parte no aminoácida de una proteína conjugada se denomina grupo prostético.

•Las proteínas conjugadas se clasifican según la naturaleza química de su grupo prostético; por ejemplo, las lipoproteínas contiene lípidos, las glucoproteínas contienen glucídicos, y las metaloproteínas contienen un metal específico. Algunas proteínas contienen más de un grupo prostético. Normalmente el grupo prostético juega un papel importante en la función biológica de la proteína.

Estructura de las proteínas: Estructura de las proteínas: estructura primariaestructura primaria

• Se definen cuatro niveles de Se definen cuatro niveles de estructuras de las proteínas:estructuras de las proteínas:

1.1.Estructura primaria.Estructura primaria.

2.2.Estructura secundaria.Estructura secundaria.

3.3.Estructura terciaria.Estructura terciaria.

4.4.Estructura cuaternaria.Estructura cuaternaria.

•La estructura primaria es una descripción de todos los enlaces covalentes (enlaces peptídicos y puentes disulfuro) que unen los AA de una cadena polipeptídica. El elemento más importante de la estructura primaria es la secuencia de los residuos AA.

•La estructura secundaria se refiere a disposiciones estables de AA que dan lugar a patrones estructurales repetitivos (ej. Hélice α)

•La estructura terciaria describe todos los aspectos del plegamiento tridimencional de un polipéptido.

•Cuando una proteína posee dos o más subunidades polipeptídicas, su disposición en el espacio se denomina estructura cuaternaria.

•Cada tipo de proteína tiene un número y secuencia distintivos de residuos AA.

La función de una proteína La función de una proteína depende de su secuencia de depende de su secuencia de AAAA• La secuencia de AA desempeña un papel La secuencia de AA desempeña un papel

fundamental en la determinación de la fundamental en la determinación de la estructura tridimencional de la proteína y estructura tridimencional de la proteína y junto con ésto en su función.junto con ésto en su función.

• Hay cierta flexibilidad en las secuencias de Hay cierta flexibilidad en las secuencias de AA y las funciones de las proteínas. Ente el AA y las funciones de las proteínas. Ente el 20 y el 30% de las proteínas humanas son 20 y el 30% de las proteínas humanas son polimórficaspolimórficas. Muchas de estas . Muchas de estas variaciones de secuencia no tienen ningún variaciones de secuencia no tienen ningún efecto, o muy poco, sobre la función de la efecto, o muy poco, sobre la función de la proteína.proteína.

• Las proteínas contienen a menudo regiones Las proteínas contienen a menudo regiones cruciales que son esenciales para su función y cruciales que son esenciales para su función y cuya secuencia se encuentra, por tanto, cuya secuencia se encuentra, por tanto, conservada.conservada.

• La fracción de secuencia que es crítica varía La fracción de secuencia que es crítica varía de proteína a proteína.de proteína a proteína.

• Se ha determinado la secuencia de AA de Se ha determinado la secuencia de AA de millones de proteínas.millones de proteínas.

• En 1953 Watson y Crick dedujeron la En 1953 Watson y Crick dedujeron la estructura en doble hélice del DNA.estructura en doble hélice del DNA.

• También en 1953 Frederick Sanger resolvió la También en 1953 Frederick Sanger resolvió la secuencia de AA de las cadenas peptídicas de secuencia de AA de las cadenas peptídicas de la hormona insulina.la hormona insulina.

Estructura secundaria de las Estructura secundaria de las proteínasproteínas• El término estructura secundaria se El término estructura secundaria se

refiere a cualquier segmento específico refiere a cualquier segmento específico de una cadena polipeptídica y describe de una cadena polipeptídica y describe la distribución espacial local de los la distribución espacial local de los átomos de su cadena principal, sin átomos de su cadena principal, sin tener en cuenta la conformación de tener en cuenta la conformación de sus cadenas laterales ni su relación sus cadenas laterales ni su relación con otros segmentos.con otros segmentos.

• Las estructuras secundarias más Las estructuras secundarias más estables son la conformación en estables son la conformación en hélice hélice αα y la y la conformación conformación ββ ; otro ; otro tipo común recibe el nombre de tipo común recibe el nombre de giro giro ββ..

Estructura secundaria en Estructura secundaria en hélice hélice αα• Pauling y Corey denominaron Pauling y Corey denominaron hélice hélice αα a la a la

disposición más sencilla de una cadena disposición más sencilla de una cadena polipeptídica en la que el esqueleto polipeptídica en la que el esqueleto polipeptídico se encuentra estrechamente polipeptídico se encuentra estrechamente enrollado alrededor de un eje imaginario enrollado alrededor de un eje imaginario dibujado longitudinalmente por el centro dibujado longitudinalmente por el centro de la hélice, y los grupos R de los residuos de la hélice, y los grupos R de los residuos AA sobresalen hacia fuera del esqueleto AA sobresalen hacia fuera del esqueleto helicoidal.helicoidal.

• El giro de la hélice es dextrógiro en todas El giro de la hélice es dextrógiro en todas las proteínas helicoidales.las proteínas helicoidales.

Conformación Conformación ββ• En 1951 Pauling y Corey predijeron la En 1951 Pauling y Corey predijeron la

conformación conformación ββ ..

• En esta conformación el esqueleto de la En esta conformación el esqueleto de la cadena polipeptídica se encuentra cadena polipeptídica se encuentra extendido en zig-zag en lugar de plegarse extendido en zig-zag en lugar de plegarse como una hélice.como una hélice.

• Las cadenas polipeptídicas en zig-zag Las cadenas polipeptídicas en zig-zag pueden disponerse de manera adyacente pueden disponerse de manera adyacente formando una estructura que semeja una formando una estructura que semeja una serie de pliegues.serie de pliegues.

• En esta disposición, denominada En esta disposición, denominada hoja hoja ββ , se forman enlaces de hidrógeno , se forman enlaces de hidrógeno entre segmentos adyacentes a la entre segmentos adyacentes a la cadena polipeptídica.cadena polipeptídica.

• Los grupos R de AA adyacentes Los grupos R de AA adyacentes sobresalen de la estructura en zig-zag sobresalen de la estructura en zig-zag en direcciones opuestas, dando lugar a en direcciones opuestas, dando lugar a un patrón alternante.un patrón alternante.

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