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Na aula passada... Proteínas são organizadas em níveis
Proteínas adotam forma tridimensional característica – sua forma nativa
Uma cadeia polipetídica com uma certa sequência de aminoácidos sempre se dobra da
mesma maneira
Esqueleto ou “backbone” é o nome que se dá aosátomos N-C()-C encadeados (nao inclui os R)
Cadeia polipetídica na conformação estendida
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A ligação peptídica pode existir emduas conformações
TRANS CIS
Proteínas precisam ser extensamentedobradas para atingir conformação nativa
A estrutura da quimotripsina
Arquivo PDB: 2charepresentação de “arame” (wireframe) representação de “preenchimento” (spacefill)
Difração de raios-X permite a elucidação daestrutura de proteínas
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Forças que mantém estrutura das proteínas
1) Pontes de hidrogênio
2) Interações iônicas (pontes salinas)
3) Interações hidrofóbicas
4) Interações de Van der Waals
Forças fracas!Ponte H : 20kJ/molCovalente (C-C) : 348 kJ/mol
Pontes de hidrogênio
+
-
Pontes Hsão direcionais:
Pontes de hidrogênio em proteínas Interações Iônicas
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Interações Hidrofóbicas Forças de van der Waals
+ - dipolo momentâneo
molécula apolar
+ - + -
atração entre dipolos momentâneos
Ligações Dissulfeto
São covalentes !!!Não são obrigatórias !!!
Estruturas secundárias
1) Regulares
2) Repetitivas
3) Mantidas por pontes H entre grupos peptídicos
Alfa-hélices
Folhas beta
Voltas beta
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Estrutura 2a: alfa-hélice
• Hélice para a direita
• 3.6 resíduos por volta
• Ângulo de 100o entre resíduos
• “Esqueleto” compactado
• Grupos R externos
• Pontes H entre AAs n e n+4
• AAs “proibidos”
Estrutura 2a: alfa-hélice
Estrutura 2a: folha beta
• “Esqueleto” estendido
• Grupos R acima e abaixo da folha
• Pontes H entre AAs distantes
• Paralelas ou antiparalelas
Estrutura 2a: folha beta
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Prolinas rompem estrutura 2a Estrutura 2a: Voltas
Estrutura 3a é a forma tridimensional da proteína
combinação de elementos 2os
Quimotripsina (PDB 2cha)
Efeito hidrofóbico é o principal responsávelpelo dobramento compacto de proteínas
http://webhost.bridgew.edu/fgorga/proteins/hydrophobic.htm
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Focando em um segmentoda quimotripsina…
Arquivo PDB: 2cha
Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro-Leu-Val-Cys-Lys-Lys-Asn204193
O que leva a que a proteína adquiraexatamente um certo dobramento?
Interações Iônicas
Pontes de hidrogênio Interações Hidrofóbicas
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Pontes dissulfeto Estrutura 3a pode ser dividida em “domínios”
Fosfofrutoquinase (E. coli)
domínio catalítico
domínio reguladorDomínios são porções de uma
cadeia polipeptídica que se enovelam de
maneira independente do resto da cadeia
Estrutura Quaternária
Desoxihemoglobina(tetrâmero – 2 alfa-globinas, 2 beta-globinas)
Proteínas que, na sua forma nativa ou funcional, possuem mais de uma cadeia polipeptídica exibem estrutura 4ª.
http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/chemistry/research/dixon/dixongroup/members/msrhar/research/background/
Estrutura de Proteínas de Membrana
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Proteínas fibrosas: queratina
Coiled coil = super-hélice
Proteínas fibrosas: colágenoSequência primária: Gly-Pro-4Hyp
Superhélice formada por 3 hélices que se enrolam como uma trança Hélice diferente da alfa-hélice !
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Desnaturação de proteínas
Alteração da estrutura 3ª : mudança de propriedades perda de função
Causada por: pHtemperaturaforça iônicadetergente
Como agem ?
Desnaturação por pH:
COO - +H3N
COO-
CO
O-
COO-
+H3 N
+ H 3N
+ H 3N
H+
H+
H+
H+ H+
H+
H+
neutro
COOH +H3N
COOH
CO
OH
COOH
+H3 N
+ H 3N
+ H 3N
H+
H+
H+
H+ H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ácido
Desnaturação por pH:
ácido
COOH
+H3 N
COOH
COOH
COOH
+H3N+ H 3N
+ H 3N
H+
H+
H+
H+ H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
O enovelamento de proteínas
Pode ser espontâneo.Informação presente na sequência primária.
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Algumas proteínas precisam de ajudapara se enovelar
Diversas patologias tem origem em alterações na estrutura de proteínas
Anemia falciforme é causada poralteração da Hb
HbS = Glu 6 Val (cadeia )
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Doença da Vaca LoucaEncefalopatia espongiforme bovina (BSE)ScrapieDoença de Creutzfeld-JacobKuru
Prion Protein (PrP)
Alteração na estrutura da proteínacria forma patológica