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danielaamorim17
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As proteínas são as macromoléculas mais abundantes das células vivas e representam cerca de 50 % do seu peso seco
As proteínas exercem as mais variadas funções
Transporte, Proteção, Reserva, Enzimas etc
Exercício de cada função requer uma estrutura adequada. A multiplicidade de estrutura e conseguida graças a existência de 20 diferentes aminoácidos
- Todas as proteínas, sejam das linhagens mais antigas de bactérias, sejam das formas mais complexas de vida são construídas pelo mesmo conjunto de 20 aminoácidos ligados covalentemente em seqüências lineares características;
- À partir destes 20 aminoácidos, os organismos podem sintetizar proteínas muito diferentes entre si, como as enzimas, hormônios, anticorpos, proteínas do cristalino do olho, penas de pássaros, teias de aranha, venenos de fungos e de cobra, antibióticos e uma centena de outras substâncias exibindo atividades biológicas características
Níveis de organização
Aquecimento provoca desnaturação
Willian Astibury década 30
Raio X do cabelo e da seda
Cabelo 0,54 nm
Fibroína 0,7
Cabelo aquecido 0,70
Conformação Protéica
- A estrutura primária de uma proteína é o que determina sua conformação tridimensional, pois os grupos R dos aminoácidos é que vão determinar o modo pelo qual a cadeia polipeptídica vai enovelar-se e assim formar sua estrutura nativa;
- A maneira de demonstrar a estrutura especifica das proteínas para função biológica que exercem é alterar essa estrutura e determinar o efeito que isso causa nessa função p.ex hipofosfatasia, trombose venosa profunda
- DESNATURAÇÃO é o processo no qual ocorre uma alteração extrema, com a perda total da estrutura tridimensional e da atividade biológica da proteína;
- Aquecimento, tratamento com substâncias químicas tais como uréia, guanidina, ácidos ou bases fortes levam a desnaturação de proteínas
Exercício de cada função requer uma estrutura adequada.
Classificação de acordo com as características físicas
Globulares: a cadeia peptídica é enrolada em uma forma globular
São solúveis em sistema aquosa
Usualmente são móveis e dinâmicas
Fibrosas. Insolúveis em água e fisicamente duras.
Servem como elementos estrutural ou de proteção
São divididas em duas classes Alfa queratinas
Beta queratinas
Alfa queratina
Mais abundante no cabelo, chifre, casco da tartaruga, penas, unhas escamas , espícula do porco espinho
Beta queratina
proteína da seda
Proteína da teia da aranha
Proteína fibrosas
Estrutura primária refere-se a seqüência de amino ácidos
2 resíduos de aminoácidos
Ligação
peptídica
Estrutura secundária refere-se ao arranjo no espaço, isto é a conformação dos resíduos de amino ácidos na cadeia polipeptídica
Exemplos : alfa hélice, folha pregueada beta, colágeno
Por que forma alfa hélice
A composição e a seqüência é tal que permite a cadeia formar espontaneamente alfa hélice
Alfa queratinas são ricas em aminoácidos formadores de alfa hélice
• São mantidas por pontes de hidrogênio intra cadeia e por pontes S-S
• A cadeia é mantida por
pontes de hidrogênio
intra cadeia
Beta queratinas
São filamentosas e insolúveis em água
Facilmente dobráveis
Pontes de hidrogênio entre as cadeias
São ricas em glicina, alanina e serina
Cada 2 aminoacido um é glicina
A fibroína proteina da seda
Consiste de camadas de
folhas antiparalelas ricas em resíduos de Ala e Gly permitindo um empacotamento denso dos grupos R e um arranjo em que os grupos R estão em contato uns com os outros
Pontes de Hidrogênio e van der Waals estabilizam a estrutura
• As cadeias são mantidas
unidas por pontes de
hidrogênio entre as cadeias
O colágeno representa quase 1/3 da proteína total de um organismo. Ele é uma molécula em forma de bastão com cerca de 3.000 Å de comprimento e apenas 15 Å de largura.
Suas 3 cadeias super enoveladas podem ter seqüências diferentes, mas cada uma apresenta cerca de 1000 resíduos de aminoácidos.
As fibrilas do colágeno são formadas por moléculas de colágeno alinhadas em um padrão em forma de escada e apresentam ligações cruzadas para uma maior resistência mecânica.
O alinhamento especifico e a quantidade de ligações cruzadas variam de acordo com os tecidos e produzem estrias características em uma microfotografia eletrônica
fibras
fibrilas
trapocolageno
• O COLÁGENO apresenta 35% de Gly, 11% de ala e 21% de Pro e HydroPro
• O conteúdo não habitual de aminoácidos do colágeno esta relacionado as restrições estruturais características da hélice do colágeno
• A seqüência de aminoácido Gly-X-Pro ou Gly-X-HyPro onde X pode ser qualquer aminoácido
• Apenas os resíduos de Gly podem ser acomodados nas junções extremamente estreitas existentes entre as cadeias individuais.
Os resíduos de Pro possibilitam os enovelamentos acentuados que se verificam na tríplice hélice do colágeno
• O empacotamento denso das cadeias na tríplice hélice do colágeno fornece um força tensional maior do que a de um fio de aço de idêntica secção transversal.
A TRIPLICE HÉLICE DO COLÁGENO
glicina
• Um mamífero possui mais de 30 variantes estruturais de colágeno que ocorrem em tecidos particulares. Cada um deles é um pouco diferente em seqüência e função.
• Defeitos genéticos na estrutura do colágeno ilustram a relação próxima que existe entre a seqüência de aminoácidos e a estrutura
tridimensional desta proteína
• Osteogenesis imperfeita é caracterizada por uma formação óssea anormal de bebês e a
síndrome de Ehlers-Danlos, por juntas frouxas.
• Ambas são condições letais e resultam da substituição de um aminoácido com um grupo
R maior (como a Cys ou Ser) por um resíduo de Gly em cada cadeia . (um resíduo de Gly
diferente em cada desordem).
• Efeito catastrófico sobre a função do colageno pois elas rompem a repetição Gly-X-Pro que dá
ao colágeno sua estrutura helicoidal
As cadeias das moléculas do colágeno e as moléculas do colágeno das fibrilas são unidas por tipos não usuais de ligações covalentes cruzadas, envolvendo residuos de Lys HyLys ou His.
Essas ligações criam resíduos de aminoácidos não- primários, como a desidro-hidroxilisinonorleucina (aumentam na velhice)
A super-hélice de 3 cadeias do colágeno vista a partir de uma extremidade,em um modelo bola-e-bastão
glicina
A glicina devido a seu pequeno tamanho e necessária na junção estreita em que as três cadeias estão em contato.
Modelo espaço cheio da mesma cadeia
As três hélices enovelam-se umas as outras em um superenovelamento orientado para a direita
A cadeia do colágeno apresenta uma estrutura secundária repetitiva característica dessa proteina
a seqüência tripeptídica repetitiva Gly-X-Pro ou
Gly-X-HyPro adota uma estrutura helicoidal orientada para a esquerda com 3 resíduos a cada passo
Proteínas globulares
soroalbumina
Estrutura terciária das proteínas
A estrutura terciária de uma proteína é a sua complexa forma tridimensional, ou conformação, resultante das dobras da cadeia
polipeptídica. A interação entre as cadeias laterais dos aminoácidos dentro da proteína determina as ligações e propriedades que mantêm íntegra a estrutura terciária.
Diversos tipos de força estão envolvidos no processo de enrolamento, inclusive ligações de dissulfeto da estrutura primária.
A seqüência de amino ácidos determina a estrutura terciária
A prova mais importante de que a estrutura (terciária ) depende da seqüência de amino ácidos vem dos estudos de desnaturação realizados por ANFINSEN década de 50
A seqüência de amino ácidos determina a estrutura terciária
A prova mais importante de que a estrutura (terciária ) depende da seqüência de amino ácido vem dos estudos de desnaturação realizados por ANFINSEN década de 50
Estado nativo; cataliticamente
ativa
Estado desenovelado; inativa. As interligações
dissulfeto estão reduzidas e produziram resíduos de
cisteína
Estado nativo; cataliticamente ativa. As
interligações dissulfeto dos quatro resíduos de cistina
foram reformadas adequadamente
Adição de uréia e
mercaptoetanol
Remoção da uréia e mercaptoetanol
Desnaturação e renaturação da ribonuclease
Refere-se à maneira como a cadeia peptídica dobra sobre si mesma
Forças que matem a estrutura terciária:
Interação iônica. Forcas de Van der Walls. Iterações hidrofóbicas. Pontes de hidrogênio .
Pontes S-S (covalentes)
Forças que estabilizam a estrutura terciária.
a =>pontes de hidrogênio; b =>pontes dissulfeto; c => interação iônica (asp – lys); d=> interação hidrofóbica valina- valina
Refere-se ao arranjo das cadeias , isto é, como elas estão reunidas conformação das
proteínas oligoméricas.
Forças que matem a estrutura quaternária:
Interação iônica. Forcas de Van der Walls. Iterações hidrofóbicas. Pontes de hidrogênio .
Pontes S-S (ligações covalentes)
Hemoglobina(Hb) : 4 subunidades polipeptídicas
2 cadeias idênticas
2 cadeias idênticas
Cada subunidade é pareada de maneira idêntica com uma no interior dessa proteína multissubunitária de modo que a Hb pode ser considerada como um tetrâmero de quatro subunidades ou um dímero de protômeros
Hemoglobina
Enzimas Luciferina luciferase