Proteínas

Proteínas

1. Niveles estructurales

   • primaria
     • Está definida por la identidad y secuencia de los aminoácidos unidos por enlaces peptídicos y la localización de enlaces disulfuro, si los hubiere. Las propiedades físicas, químicas y la función biológica de una proteína están determinadas por su estructura primaria
     • Secuenciación
       • preparación
         •    Determinar el número de cadenas polipeptídicas  Romper enlaces S-S Determinar la composición de aminoácidos de las subunidades     
       • secuenciado
         • Fragmentar las subunidades en puntos específicos. Determinar la secuencia aminoacídica de cada fragmento Repetir la secuencia usando diferentes tratamientos
       • organización de la estructura
         • Determinar puntos de solapamiento de secuencia Reconstruir cada cadena Ubicar enlaces S-S
   • secundaria
     • Está relacionado con el ordenamiento espacial de los residuos de aminoácidos próximos entre sí en la secuencia lineal o adyacente en la cadena polipeptídica. Se refiere a las disposiciones estables de los aminoácidos que dan lugar a patrones repetitivos
     • alfa hélice
       • La cadena polipeptídica se encuentra enrollada alrededor de un eje imaginario longitudinal y los grupos R de los residuos de aminoácidos sobresalen del esqueleto helicoidal. La unidad repetitiva es el giro de hélice que mide 5,4 Å e incluye 3,6 residuos de aminoácidos. La hélice α está estabilizada por un puente de hidrógeno entre un átomo hidrógeno del amino de un enlace peptídico y el átomo de oxígeno del carboxilo del cuarto aminoácido. 
     • beta lámina
       • Las cadenas polipeptídicas se encuentran en forma de hoja y extendida en zigzag.  Las hojas β están estabilizadas por uniones de puente hidrógeno
   • terciaria
     • Se refiere a la disposición tridimensional global de todos los aminoácidos de una proteína. Incluye aminoácidos que están alejados en la secuencia polipeptídica y que pueden interaccionar dentro de la estructura totalmente plegada de la proteína.
     • proteína fibrosa
       • Pesentan cadenas polipeptídicas dispuestas en largas hebras u hojas. 
     • proteína globular
       • Las cadenas polipeptídicas presentan plegamientos en formas globulares o esféricas
   • cuaternaria
     • Este nivel de estructura lo presentan las proteínas que poseen más de una cadena polipeptídica

2. funciones

   • Desnaturalización
     • Pérdida de la funcionalidad por acción de un agente externo. Puede ser reversible o irreversible y se debe a una pérdida de la estructura tridimensional.  No hay pérdida de estructura primaria 
     • Implica la pérdida de funcionalidad por pérdida de la estructura tridimensional. Puede ser reversible o irreversible 
     • agentes físicos
       • temperatura
         • El aumento de temperatura impacta sobre las interacciones débiles, principalmente las de hidrógeno puente. También sobre interacciones hidrofóbicas. El congelamiento es también un desnaturalizante
       • radiación
         • Radiación UV, rayos X
       • acción mecánica
         • Altas presiones modifican la distribución del agua asociada a la estructura. La fricción, por ejemplo en el batido, genera modificación de la superficie proteica 
     • Agentes químicos
       • Urea en altas concentraciones (8M) atenta con las interacciones por puente de hidrógeno. Las sales en baja o elevada concentración modifican la solubilidad de la proteína. Los detergentes, como el SDS, atentas contra puentes salinos, de hidrógeno e interacciones hidrofóbicas,
       • pH
         • la adición de ácidos o base produce una modificación de carga de los residuos, lo que puede generar repulsión electrostática y destrucción de interacciones por puente de hidrógeno
       • solventes orgánicos
         • Acetona y alcohol, por ejemplo, modifican la solubilidad de la proteína y las interacciones entre residuos.
       • sales de metales pesados
         • por ejemplo Ag (AgNO3), Hg y Pb, atacan puentes salinos y puentes disulfuro
       • detergentes
         • El ejemplo característico es de SDS, que por su carácter anfifílico, disrumpe interacciones débiles
       • oxidantes o reductores
         • Ejemplo: 2-mercapto etanol, que escinde enlaces S-S, pro reducción a SH del átomo de S en los residuos de cisteína
       • sales caotrópicas
         • como urea o cloruro de guanidino, afectan las interacciones entre las moléculas del agua (solvente por excelencia de las proteínas) y desestabilizan la conformación y actividad proteica
   • catalítica
     • Es el caso de las enzimas. Sin su acción catalítica no sería posible el desarrollo de las funciones celulares
   • estrutural
   • de transporte
     • Como la hemoglobina relacionada al transporte de oxígeno. O la albúmina que permite la disponibilidad de los ácidos grasos de reserva para su uso como combustible celular.  
   • hormonal
     • Por ejemplo, la hormona insulina. Regula los niveles de glucosa en sangre
   • canales de membrana
     • Permiten el ingreso y egreso de nutrientes, productos de desecho, iones de intercambio, etc. 
   • defensa
     • Como ejemplo. las inmunoglobulinas asociadas a l sistema inmune.

3. composición

   • Están formadas por la unión de aminoácidos de al menos 50 residuos aminoacídicos. son 20 los aminoácidos que se encuentran en las proteínas 
   • tipo de aminoácidos
     • Esenciales
       • Estos aminoácidos no pueden ser sintetizados por la célula, Deben ser provistos por la dieta. Lo son: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina 
     • No esenciales
       • Las células disponen de las herramientas moleculares para constituir las vías metabólicas de síntesis de estos aminoácidos
   • grupos prostéticos
     • Son grupos de naturaleza no aminoacídica que se requieren para la funcionalidad de la proteína
     • Simples
       • Proteínas constituidas solo por los residuos aminoacídicos
     • Conjugadas
       • Proteínas que además de la/s cadena/s polipeptídica/s, requieren de un ión metálico o un cofactor orgánico para llevar a cabo su función. 

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