![Page 1: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/1.jpg)
Estructura 3DEstructura 3Dde de proteínasproteínas
AportacionesAportaciones de la de la BioinformáticaBioinformática
Nuria B. CentenoStructural Bioinformatics LaboratoryResearch Group on Biomedical Informatics (GRIB) Universitat Pompeu Fabra
![Page 2: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/2.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Sumario
Conceptos básicos (I):Estructura tridimensional de proteínas
Principal recurso en la red (I): Protein Data Bank
Conceptos básicos (II):Clasificación estructural de proteínas
Principal recurso en la red (II): SCOP
![Page 3: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/3.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Objetivos
Capacidad de buscar y asimilar la información estructural que se encuentra disponible en la red sobre una proteína de interés.
![Page 4: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/4.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Conceptos básicos estructura 3D de proteínas
Definición e importanciaEstructura primaria:
aminoácidos, enlace peptídico
Estructura secundaria: elementos regulares: héliceα, láminaβ, lazos, motivos
Estructura terciaria y cuaternaria: dominios y plegamiento
![Page 5: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/5.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
DefiniciónEstructura tridimensional: Forma, volumen. Disposición en el espacio de los átomos que forman la proteína.
![Page 6: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/6.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Importancia
Cada proteínatiene unaestructuratridimensionalúnica(conformaciónnativa), determinada porsu secuencia, de la cual depende sufunción. Función
Estructura
Secuenciaexptlprediccións
![Page 7: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/7.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Proteínas
receptoresde membrana
colágenofibrosas
enzimasglobulares
EJEMPLOTIPO
![Page 8: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/8.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Niveles de organización de las proteínas
Se pueden distinguir cuatro niveles:
![Page 9: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/9.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Estructura primaria
cadena lateral:gly, proala, val, leu, ile, phe, metglu, asp, lys, argser, thr, cys, asn, gln, tyr, his, trp
+H3N CH COO-
R
![Page 10: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/10.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Estructura primaria (II)Polimerización por condensaciónEnlace peptídico: semirígido y planarEnlaces phi (Φ) y psi (Ψ) son flexibles
![Page 11: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/11.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Mapa de RamachandranNo todos los valores de phi (Φ)y psi (Ψ) estánenergéticamente permitidos.
Hoja ß
Hélice α
Hélice αlevógira
![Page 12: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/12.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Estructura secundaria (I)Hélice α
![Page 13: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/13.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Estructura secundaria (II)Lámina β
![Page 14: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/14.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
LazoLas proteínas están formadas por combinaciones de hélices α y hojas βconectados por segmentos de aa de diferentes tamaños y formasdenominados lazos.Son muy flexiblesSuelen estar involucrados en la función.
![Page 15: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/15.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Motivo
En las proteínas se dan combinaciones simples de algunos elementos de estructura secundaria con una disposición geométrica específica que se denominan motivos.Algunos están asociados a unafunción especifica.
![Page 16: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/16.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Motivos α-α
Unión a Ca+2Unión a DNA
![Page 17: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/17.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Motivos β-β
Horquilla β Meandro
Greca
![Page 18: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/18.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Motivos β-α-β
![Page 19: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/19.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
DominioParte de la proteína, formada porvarios motivos, que tiene un plegamiento propio e independiente.
Una proteína puede tener un solo dominio o varios.
Unidad funcional.
Subunidad es un sinónimo.
![Page 20: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/20.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Estructura cuaternaria
El modo en que varias subunidadeso varias cadenas polipeptídicas se disponen en el espacio.
![Page 21: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/21.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Sumario
Conceptos básicos (I):Estructura tridimensional de proteínas
Principal recurso en la red (I): Protein Data Bank
Conceptos básicos (II):Clasificación estructural de proteínas
Principal recurso en la red (II): SCOP
![Page 22: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/22.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Protein Data Bank
¿Qué es?
¿Qué tipo de información nos proporciona?
¿Cómo hacemos una búsqueda?
![Page 23: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/23.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Protein Data Bank (II)Único almacen mundial para el procesado y distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas.
Creado en 1971 por el Brookhaven NationalLaboratory (Upton, NY) con 7 estructuras.
Desde 1998 lo gestiona el ResearchCollaboratory for Structural Bioinformatics(RCSB) y contiene más de 27000 estructuras.
Origen: cristalografía de rayos X y RMN.
![Page 24: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/24.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
![Page 25: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/25.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
¿Qué contiene el PDB?
![Page 26: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/26.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Crecimiento del PDB
![Page 27: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/27.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Contenido de un fichero pdb
PDBid: nXYZ
CABECERA (HEADER)Caraterísticas químicas y bioquímicasDetalles experimentales de la determinación de la estructuraCaracterísticas estructurales
COORDENADASCoordenadas atómicas de la estructura
![Page 28: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/28.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Contenido de un fichero pdb (II)
Todos los ficheros:FuenteSecuenciaEstructura química de cofactores y grupos prostéticosNombre de todos los componentes de la estructuraDescripción cualitativa de las características de la estructuraReferencias bibliográficasCoordenadas tridimensionales
![Page 29: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/29.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Contenido de un fichero pdb (III)
Términos adicionales para rayos X:Condiciones de cristalizaciónDatos cristalográficosInformación sobre la recogida de datos y su estadísticaInformación sobre el refinamiento de la estructura: resoluciónFactores de temperatura y ocupación
![Page 30: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/30.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Contenido de un fichero pdb (IV)
Términos adicionales para RMN:Número de modelosInformación sobre la recogida de datosCaracterísticas de la muestraLista de experimentosRestricciones aplicadas para resolver la estructura
![Page 31: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/31.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
PDB: formatos
Formato PDB: formato clásico
Formato mmCIF: orientado a bioinformática
XML: en desarrollo
![Page 32: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/32.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
![Page 33: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/33.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
![Page 34: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/34.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
![Page 35: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/35.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
PDB: entrada de datosProceso integrado y documentado adquisición, anotación, validación y distribución
![Page 36: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/36.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
![Page 37: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/37.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Obtención de datos
Descargar toda la base de datos:• Opción download files
Buscar información concreta:• Opción search the archive
![Page 38: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/38.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Búsquedas en el PDB
Por PDBidQuickSearchSearchLiteSearchFieldsStatus Search
![Page 39: Estructura 3D de proteínas - gmein.uib.esgmein.uib.es/curso_bioinformatica/pdf/PDB.pdf · distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022623/5bb657c509d3f20c668be4c7/html5/thumbnails/39.jpg)
Nuria B. CentenoNuria B. Centeno
Búsquedas en el PDB (II)