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BIOQUÍMICA

SDE0024

Profa. Dra. Edjane Fabiula Buriti da Silva edjanefabiula@hotmail.com

Proteínas

Proteínas

Definição e Estrutura Básica

Classificação e Interações

Níveis Estruturais

Desnaturação

Reações e Funções

Proteínas

São compostos orgânicos constituídos por um ou mais polipeptídios, ou seja, por uma sequência de aminoácidos.

Plano de Ensino

Proteínas

Proteínas

Carboxi terminal

Ligações peptídicas

Cadeias laterais

Amino terminal

Ser–Gly–Tyr–Ala–Leu

Assim, pode-se afirmar que:

A nomenclatura começa pela ponta amino-terminal, que é escrita à esquerda;

A hidrólise da ligação peptídica é uma reação exergônica (favorável termodinamicamente);

Ocorre lentamente devido à sua alta energia de ativação;

Isso quer dizer que as ligações peptídicas são bem estáveis;

Apresentam uma meia-vida de sete anos na maioria das condições fisiológicas.

Proteínas

Proteínas 3,5 nm 21.600 Da

241 aminoácidos

0,5 nm 75 Da 1 aminoácido

Cada proteína tem um tamanho e uma forma bem característica;

O tamanho e a forma de uma proteína estão intimamente ligadas à sua função;

As dimensões de uma molécula são medidas em: Tamanho - Nanômetros (nm): 1nm=10-9metro Massa – Kilodaltons (KDa):

1KDa=103Da

Glicina

Proteínas

Níveis de complexidade estrutural

Estrutura Primária

A estrutura primária de uma proteína é simplesmente a sequência linear de aminoácidos mantidos juntos por ligações peptídicas;

A sequência linear dos aminoácidos é lida da esquerda para direita, com a extremidade aminoterminal na esquerda;

+H3N-ala-asp-gli-leu-COO- (Alanilaspartilglicileucina)

Proteínas

Estrutura Primária

Níveis de complexidade estrutural

Estrutura Secundária

É uma estrutura estendida normal, estabilizada por pontes de hidrogênio entre ligações peptídicas;

Embora as cadeias laterais não estejam envolvidas nas pontes de hidrogênio, elas podem determinar o tipo da estrutura secundária e sua estabilidade;

Conformação em a-Hélice

Estrutura em folha b-pregueada

Proteínas

Conformação em a-Hélice

− É uma hélice orientada para a direita, com as ligações peptídicas localizadas na parte interna e os radicais se este estendendo para fora;

− É estabilizada pela formação regular de pontes de hidrogênio paralelas ao eixo da hélice;

− São formadas entre os grupos amino e carbonila, a cada quatro ligações peptídicas;

− A a-hélice é encontrada na maioria das proteínas globulares e em algumas proteínas fibrosas.

Proteínas

Proteínas

Pontes de hidrogênio entre os átomos de O e os H das ligações peptídicas.

Proteínas

A Hélice a é um dipolo

O dipolo da ligação peptídica é transmitido ao longo da hélice;

A hélice inteira passa a se comportar como um dipolo;

A extremidade amino terminal adquire polaridade d+;

A extremidade carboxi terminal adquire polaridade d-;

Proteínas

Conformação da Estrutura em folha b

pregueada

− Consiste em regiões estendidas de sequências polipeptídicas adjacentes lado a lado;

− É igualmente estabilizada por pontes de hidrogênio entre ligações peptídicas de sequências adjacentes;

− A orientação das cadeias adjacentes pode ser na mesma direção (paralela) ou em direções opostas (antiparalelas);

− As estruturas B são encontradas em 80% das proteínas globulares.

# Paralela

Proteínas

#Antiparalela

Tipo II

Apresenta resíduo de prolina (cis) na posição 2

Apresenta resíduo de glicina na posição 3

Pontes de H entre a carboxila do resíduo na posição 1 e o H da amina do resíduo na posição 4 estabilizam as estruturas.

Proteínas

Tipo I

Estrutura Supersecundária

Níveis de complexidade estrutural

Estrutura Terciária

É uma estrutura tridimensional (3D) completa de um polipeptídeo;

Ela é formada espontaneamente e é estabilizada tanto pelas interações entre cadeias laterais e, nas proteínas extracelulares, pelas pontes dissulfeto;

Esse dobramento faz com que sequências distantes em um polipeptídio linear fiquem juntas em uma estrutura estável.

Proteínas

Proteínas

Mioglobina

C terminal

N terminal

Proteínas

Conformação Nativa

− É a estrutura mais estável de uma proteína sob uma dada condição fisiológica;

− Essa estabilidade se dá através de quatro interações entre as cadeias laterais:

Interações Hidrofóbicas – Cadeias laterais hidrofóbicas são repelidas pela água e mantidas unidas no interior das proteínas para escapar do ambiente aquoso.

Proteínas

Forças de Van der Waals – Desenvolve-se uma atração não específica (forças atrativas ou forças repulsivas) baseada na proximidade de átomos interativos .

Ligações eletrostáticas – cadeias laterais de cargas opostas podem se atrair, formando pontes salinas.

Pontes de Hidrogênio – grupos polares podem compartilhar uma carga positiva parcial entre um hidrogênio doador e um hidrogênio aceptor para formar uma ligação fraca.

Pontes de hidrogênio

Pontes dissufeto

Interações hidrofóbicas

Interações eletrostáticas

Proteínas

Proteínas

Níveis de complexidade estrutural

Estrutura Quaternária

Se refere à composição das subunidades de uma proteína;

As subunidades polipeptídicas se associam de uma forma altamente específica para compor um oligômero (oligo = vários, mero = corpo) funcional;

O número mais comum de subunidades é de 2 (dímero) ou 4 (tetrâmero), mas estruturas de ordem superior podem ocorrer também.

Proteínas

Proteínas

A estrutura quaternária é mantida unida por ligações não-covalentes entre as regiões hidrofóbicas e hidrofílicas de superfície complementar nas unidades polipeptídicas;

Cadeias laterais ácidas e básicas podem formar pontes salinas;

O contato entre as subunidades proporciona uma interação que permite uma mudança na forma de uma subunidade para induzir uma alteração na forma – e na função – de uma subunidade adjacente.

Proteínas

Resumidamente...

Desnaturação

Perda irreversível da estrutura espacial da proteína, causada pelo calor ou por influência química.

Proteínas

As principais causas da desnaturação são não-fisiológicas, tais como:

− Alterações extremas no pH

− Extremos na força iônica

− Detergentes

− Aumento na temperatura

− Reações com metais pesados (arsênio, mercúrio e chumbo).

Proteínas

Proteínas

Pode ser monitorado por alterações nas propriedades espectroscópicas:

Fluorescência intrínseca Espectro de dicroísmo circular

Análise da Estrutura da Proteína

Estrutura Primária

Composição do Aminoácido

Sequenciamento do Fragmento

Ligação do Fragmento

Proteínas

Análise da Estrutura da Proteína

Estrutura Superiores

Precipitação das Proteínas

Cromatografia

Centrifugação

Eletroforese

Impressão digital Difração de Rios X

Ressonância Magnética Nuclear (RMN)

Proteínas

Profa. Dra. Edjane Fabiula Buriti da Silva edjanefabiula@hotmail.com

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