BIOQUÍMICA, estudio de aminoácidos, cromatografía de aminoácidos y espectrofotometría,
Aminoácidos
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Aminoácidos
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Los aminocidos (AA) obtenidos por hidrlisis de las protenas difieren en la cadena lateral R.
Las propiedades de los AA varan de acuerdo a la cadena R.
Estructura y estereoqumica de los a-Aminocidos
Hidroxiprolina
cido 1-aminociclopropanocarboxilico:
cido 3-aminopropanoico (-alanina)
cido 4-aminobutanoico
NH3
+
CO2 a
+ H3NCH2CH2CO2
-
+ H3NCH2CH2CH2CO2
g
Aminocidos inusuales
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C C
O
O
H
H
H3N +
La glicina es el AA mas simple donde R = H.
Es el nico que es aquiral.
Glicina
(Gly o G)
Estructura y estereoqumica de los a-Aminocidos
Neutros
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Neutros
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Esenciales No esenciales
Isoleucina Alanina
Leucina Tirosina
Lisina Aspartamo
Metionina Cisteina
Fenilalanina Glutamato
Treonina Glutamina
Triptofano Glicina
Valina Prolina
Histidina Serina
Arginina Asparganina
Aminocidos esenciales
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Abreviaturas
Estructura y estereoqumica de los a-Aminocidos
Casi todos los aminocidos naturales tienen configuracin (S), con estereoqumica semejante
al L-(-)-gliceraldehdo, por lo que se denominan L-aminocidos.
Excepto la glicina, todos los -aminocidos son quirales.
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Estructura y estereoqumica de los a-Aminocidos
L-Isoleucina D-Alloisoleucina
L-Isoleucina (2S,3S) y D-Isoleucina (2R, 3R)
L-allo-isoleucina (2S,3R) y D-allo-isoleucina (2R, 3S)
Ion dipolar
Zwitterion
Propiedades
Tienen puntos de fusin elevado.
Descomponen por encima de los 200 C.
Son solubles en agua.
Soluciones con alta constante dielctrica.
Alto momento dipolar .
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Propiedades cido-base
No tiene carga neta, no se mueve en un campo elctrico .
Es el punto de menor solubilidad del aminocido.
La concentracin del catin es igual a la concentracin del anin y ambas son muy bajas con respecto a la del zwitterion.
Punto isoelctrico
Propiedades cido-base
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Propiedades cido-base
Un aminocido neutro tiene un pI cercano a 6.0
glicina
cido aspartico
Equivalentes de OH-
Un aminocido cido tiene un pI cido
Si pH > pI,
tiene carga -
Si pH < pI,
tiene carga +
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Arginina
Equivalentes de OH-
Un aminocido bsico tiene un pI bsico
Si pH > pI,
tiene carga -
Si pH < pI,
tiene carga +
La movilidad de un aminocido en un campo elctrico
depende del pH al cual se realice el experimento
Lisina
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Electroforesis
Representacin simplificada
de la separacin
electrofortica de la alanina,
lisina y cido asprtico a pH
= 6.
La lisina catinica es
atrada hacia el ctodo, el
cido asprtico aninico
es atrado hacia el nodo
y la alanina se encuentra
en su punto isoelctrico,
por lo que no se mueve
Reacciones de los -Aminocidos
Esterificacin del cido carboxlico
Acilacin de la amina
inestable
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Reaccin con ninhidrina
Acoplamiento oxidativo
ninhidrina
Producto color
prpura
ninhidrina
Cistena Cistina
Un enlace peptdico tiene seis tomos en un plano: el C y el O del carbonilo, el N y su H, y
los dos tomos de carbono asociados.
Pptido
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Pptido
Hormona humana bradiquinina es un nonapptido con un grupo -NH3+ en el extremo N terminal y un -COO-
libre en el extremo C terminal.
Un pptido es un polmero de aminocidos unidos por enlaces amido entre el grupo amino de cada
aminocido y el grupo carboxilo del aminocido vecino.
Pptido
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Alanilglicina
CH3
O
C H3N +
H
C
O
C N
H
H
C O
H
AlaGly
AG
N-terminal C-terminal
Alanilglicina y glicilalanina son ismeros constitucionales
CH3
O
C H3N +
H
C
O
C N
H
H
C O
H
H
O
C H3N +
H
C
O
C N
H
CH3
C O
H
Alanilglicina
AlaGly AG
Glicilalanina
GlyAla GA
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arginilprolilprolilglicilfenilalanilserilprolilfenilalanilarginina
Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg
RPPGFSPFR
Bradiquinina
Enlaces disulfuro La cistina, dmero de la cistena, se obtiene cuando dos residuos de cistena se oxidan y forman un puente disulfuro.
La oxidacin suave enlaza dos molculas de un tiol para formar un puente disulfuro.
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La oxitocina es un nonapptido con dos residuos de cistena (en las posiciones 1 y 6) que unen parte de la molcula
formando un gran anillo
C-terminal
N-terminal
Estructura primaria
La estructura primaria de una protena es la secuencia de aminocidos
y de adicionales puentes disulfuros.
Determinando la estructura peptdica
Estrategia clsica (Sanger)
1. Determinar que aminocidos estn presentes y sus relaciones
molares.
2. Ruptura del pptido en fragmentos menores, y determinar la
composicin de los aminocidos presentes en esos fragmentos.
3. Identificar las N- y C-terminales en el pptido original y en cada
fragmento.
4. Organizar la informacin de las secuencias de los fragmentos
menores que pueden revelar la secuencia entera.
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Determinando la estructura peptdica
Los puentes de cistena, cuando
se reducen a la forma tiol, tienen
tendencia a reoxidarse y volver a
formar puentes disulfuro.
La oxidacin de una protena
mediante la ruptura de todas las
uniones disulfuro por el cido
peroxifrmico, oxida la cistena a
cido cisteico.
Ruptura de los enlaces disulfuro
diferencias en el pI de los
distintos aminocidos.
1. Determinacin de la composicin de los aminocidos
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Composicin de la bradiquinina humana
1. Determinacin de la composicin de los aminocidos
2. Hidrlisis parcial de pptidos y protenas
La hidrlisis cida de un pptido rompe todos los enlaces peptdico.
Si se rompe solo algunos de los enlaces peptdicos, se generan fragmentos menores.
Estos fragmentos menores son separados y se determina la composicin de los aminocidos presentes en cada fragmento.
La ruptura enzimtica es el mtodo preferido para la hidrlisis parcial
Las enzimas que catalizan la hidrlisis de los enlaces peptdicos son llamadas: peptidasas, proteasas o enzimas proteolticas.
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2. Hidrlisis parcial de pptidos y protenas
Carboxipeptidasa
protena H3NCHC
O
R
+ NHCHCO
O
R
C
O
2. Hidrlisis parcial de pptidos y protenas
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Tripsina
NHCHC
O
R'
NHCHC
O
R"
NHCHC
O
R
lisina o arginina
2. Hidrlisis parcial de pptidos y protenas
Quimiotripsina
NHCHC
O
R'
NHCHC
O
R"
NHCHC
O
R
Fenilalanina, tirosina, triptofano
2. Hidrlisis parcial de pptidos y protenas
