CAPÍTULO 6UMA INTRODUÇÃO ÀS PROTEÍNAS

Existem milhares de proteínas com função e atividade biológica distintas.Estas funções incluem: Catálise enzimática Transporte molecular Nutrição Papéis estruturais Defesa do organismo Motilidade Regulação, etc.As proteínas são constituídas de cadeias polipeptídicas e algumas possuem

várias cadeias polipeptídicas, as quais são chamadas de subunidades. Quando hidrolisadas, as proteínas simples liberam apenas aminoácidos e as

proteínas conjugadas liberam também algum outro componente.Purificam-se as proteínas de acordo com determinadas propriedades, tais

como tamanho, forma, afinidade de ligação, carga elétrica, etc. E quantificam-se em determinado meio através de métodos eletroforéticos, onde elas são separadas e visualizadas.

Estabelecem-se as seqüências de aminoácidos das cadeias polipeptídicas através de sua fragmentação em pedaços menores e determinando as seqüências de aminoácidos destes pedaços; e se tem conhecimento da ordem correta destes pedaços por meio das superposições dos fragmentos. As seqüências protéicas podem também ser descobertas a partir da seqüência de nucleotídeos no DNA do gene correspondente da proteína em questão, que é comparado a milhares de outros.

Cabe citar também que proteínas homólogas de diferentes espécies mostram homologia de seqüência: os mesmos aminoácidos nas mesmas posições dentro das cadeias polipeptídicas. Este fato está correlacionado com o grau de parentesco evolucionário destas espécies.

CAPÍTULO 7A ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DAS PROTEÍNAS

Toda proteína possui estrutura tridimensional única que reflete a sua função e está estabilizada por ligações fracas. A maioria das proteínas solúveis, de forma globular, estabilizam-se graças às interações hidrofóbicas. Já nas estruturas protéicas termodinamicamente mais estáveis, as pontes de hidrogênio e as interações iônicas são otimizadas.

São quatro os níveis da estrutura protéica:1. Estrutura primária: refere-se à seqüência de aminoácidos e das

pontes de dissulfeto.2. Estrutura secundária: refere-se à relação espacial de aminoácidos

adjacentes.

3. Estrutura terciária: conformação tridimensional de toda a cadeia polipeptídica.

4. Estrutura quaternária: envolve a relação espacial de cadeias polipeptídicas múltiplas que estão firmemente associadas.

A ligação peptídica é caracterizada por um caráter parcial de dupla ligação que mantém todo o grupo amida em uma configuração planar rígida.

Existem duas classes gerais de proteínas: fibrosas e globulares.Fibrosas: desempenham funções principalmente estruturais, possuem

estruturas simples repetitivas e fornecem excelentes modelos para os primeiros estudos da estrutura protéica. Através da construção de modelos baseados em informações obtidas de proteínas fibrosas, forma preditos os dois principais tipos de estruturas secundárias: a α-hélice e a conformação β. Caracterizadas por ótimas ligações de pontes de hidrogênio entre os nitrogênios do grupo amida e os oxigênios do grupo carbonila. Têm a estabilidade influenciada pelo conteúdo de aminoácidos e pela colocação destes na proteína.

Nas proteínas fibrosas predomina um único tipo de estrutura secundária. As cadeias polipeptídicas são superenroladas em cordas e então

combinadas em feixes maiores para obterem resistência a tensão. Porém, a elastina possui uma estrutura que lhe confere estiramento.

Globulares: possuem estrutura terciária mais complexa com várias estruturas secundárias na cadeia polipeptídica e compacta.

Freqüentemente observa-se que as proteínas diferentes diferem na estrutura terciária.

Acredita-se que seu enovelamento começa com o desenvolvimento de regiões locais de estrutura secundária, seguido por interações e ajustamentosseguidos até que se atinja a estrutura terciária final.

A estrutura tridimensional pode ser destruída por desnaturação; processo que destrói a função da proteína, demonstrando um processo entre a estrutura e a função. Algumas proteínas desnaturadas podem renaturar-se naturalmente, como é o caso da ribonuclease.

Algumas regiões das cadeias polipeptídicas, chamadas domínios, enovelam-se separadamente e podem ter funções separadas. Mesmo a nível de estrutura terciária são encontradas em proteínas, alguns padrões que embora comuns, não tem relação funcional conhecida.

Estruturas protéicas muito grandes, consistindo de muitas cópias de apenas uma, ou de poucas proteínas diferentes, são chamadas de complexos supramoleculares.