Aminocidos e protenas

Dra. Betania Quirino

Bioqumica

Universidade Catlica de Brasila

Protenas

So as macromolculas biolgicas mais abundantes

So construdas a partir de 20 AA

AA possuem cadeias laterais diferentes, cada um com propriedades qumicas especficas

AA so ligados covalentemente em uma estrutura linear

Aminocidos

Presena de grupamento amino (-NH2) e carboxlico (-COOH) ligados ao C alfa

Em geral C alfa o centro quiral (4 ligantes diferentes)

2 estereoismeros: L e D (no so superponveis)

Cadeias laterais tm diferenas em tamanho, carga, hidrofobicidade, etc.

Abreviaes de uma (Y, V, G) ou trs letras para aminocidos (Tyr, Val, Gly)

L-alanina D-alanina

Configuraes D ou L

L-gliceraldedo D-gliceraldedo

L-Alanina D-Alanina

Classificao dos Aminocidos baseada no grupo R

Cistena Cistina

Aminocidos no comuns

-Aminocidos podem funcionar como cidos ou bases devido aos grupos amino e carboxlico

que sofrem ionizao

-Assim, AA apresentam curvas de titulao bem caractersticas com pelo menos 2 regies tampo

- Adio ou remoo gradual de prtons

Zwitterion

(ion dipolar)

OBS: Substncias que so

capazes de funcionar como

cidos e bases so chamadas

de anfotricas

Espcie predominante

em pH baixo Espcie predominante

em pH alto

Espcie presente no pI

(ponto isoeltrico)

Quantidades equimolares

de NH3+- CH- COOH

e NH3+- CH- COO-

A ligao peptdica rgida e planar: ressonncia

Representao de

peptdeos

Perda de uma molcula de gua

(por isso chamamos resduo de aminocido no peptdeo)

Formao de ligao peptdica

Reao entre grupo a-carboxila de

um aminocido com a-amino do outro

Funes dos peptdeos e protenas

Peptdeos: antibiticos, venenos, hormnios; Protenas: Cataltica enzimas Hormonal insulina Defesa anticorpos Estrutural unhas, cabelo, protenas de membrana Transporte hemoglobina, mioglobina Contrtil actina e miosina

NOTE: Protenas podem ser monomricas (uma cadeia) ou oligomricas (duas ou mais cadeias)

NOTE: Protenas podem ter componentes alm de aminocidos, os grupos prostticos (p.ex. metal, lipdeo, carboidrato).

Nveis de organizao das protenas

Primrio Secundrio Tercirio Quaternrio

Estrutura da Protena

Primria: sequncia linear de aminocidos

Secundria: padres estruturais particularmente estveis que so recorrentes (p.ex. alfa hlice e estrutura b)

Terciria: estrutura tridimensional do polipeptdeo, como ele se dobra no espao

Quaternria: apenas presente em protenas oligomricas. Como as subunidades do oligmero de arranjam no espao.

Enovelamento das protenas

Estrutura primria influencia o enovelamento das protenas?

Indcios: sequncias semelhantes protenas com mesmas funes em diferentes organismos (domnios conservados); protenas com funes distintas possuem sequncias distintas e mutaes genticas que acarretam na alterao da sequncia codifica protenas defeituosas.

Christian Anfisen (1950): estrutura primria possui a informao necessria para o enovelamento de uma protena.

Estrutura primria, em ltima anlise, determinada a funo da protena

A estrutura de uma protena estabilizada principalmente por interaes no-covalentes (fracas), mas pode haver pontes S-S- (covalente)

Podem ocorrer mudanas de conformao que geralmente so importantes para a funo da protena

Estrutura da Protena

Normalmente os resduos hidrofbicos ficam no interior da protena

O nmero de pontes de hidrognio e interaes inicas maximizado na conformao nativa

The Nobel Prize in Chemistry 1972 was divided, one half awarded to Christian B.

Anfinsen "for his work on ribonuclease, especially concerning the connection

between the amino acid sequence and the biologically active conformation",the

other half jointly to Stanford Moore and William H. Stein "for their contribution to

the understanding of the connection between chemical structure and catalytic

activity of the active centre of the ribonuclease molecule".

Extremidade

carboxiterminal

Extremidade

aminoterminal

a-hlice estabilizada

por pontes de hidrognio

a-Hlice

Resduos adjacentes com grupos R muito volumosos so incompatveis com a formao de alfa-hlice

A prolina, com seu anel rgido, tende a ser incompatvel com a-hlice. Tambm a glicina incompatvel com a-hlice por ter grande flexibilidade conformacional.

Estrutura b- Folha pregueada: forma zigzag

Linnus Pauling & Corey (1951) Folha b estabilizada

por pontes de hidrognio

b-turns: curva de 180

Mioglobina de baleia Grupo prosttico (heme)-

onde se liga o O2

Motivo

Motivo

Estrutura quaternria

Oligmero Cada unidade subunidade ou protmero

Hemoglobina

PROPRIEDADES MOLECULARES

Protenas conjugadas

Doenas genticas disfunes metablicas

Doena Enzima ou protena afetada

Fibrose cstica Canal de cloreto

Imunodeficincia congnita Adenosina desaminase

Gota primria Fosforibosil pirofosfato

sintetase

Doena de Tay-Sachs Hexosaminidase A

Anemia falciforme hemoglobina

Desnaturao

Rompimento de interaes fracas (pontes de hidrognio,

interaes inicas, Foras de Van de Waals e interaes

hidrofbicas);

Perda da estrutura nativa da protena leva a perda de

funo

Agentes desnaturantes: temperatura (ovo frito), pH, ureia,

detergentes

pH altera as cargas na protena

Ureia e detergentes rompem interaes hidrofbicas

possvel renaturar algumas protenas como a

ribonuclease

Temperatura (oC)

Porcentagem

desnaturada(%)

Capacidade diferente de resistir desnaturao por calor

Estudar

-Lehninger Cap. 3: Aminocidos, Peptdeos e Protenas

-Lehninger Cap. 4:Estrutura Tridimensional de Protenas