Introdução a Estrutura de Proteínas

1. IntroduçãoRelação Estrutura x Função da Proteína;Dogma de Anfinsen:

“Toda a informação para a estrutura tridimensional de uma proteína está na sua seqüência de aminoácidos”Configuração X Conformação;Seqüências de Aminoácidos similares nem sempre dão origem a estruturas protéicas semelhantes;Importância da Estrutura de uma proteína em sua função biológica.

2. Visão Geral da Estrutura de Proteínas

Teoricamente, uma seqüência de aminoácidos pode assumir milhares de conformações espaciais diferentes;

Dentre as inúmeras conformações teoricamente possíveis, geralmente apenas uma predomina:

Conformação Tridimensional mais estável

Proteínas Nativas ou proteínas no estado nativo:Proteínas que estão no seu estado funcional.

2.1. Níveis de Arquitetura das Proteínas

4 Níveis Estruturais podem ser considerados:

Estrutura Primária: Seqüências de todos os aminoácidos ligados por ligações peptídicas e a localização das pontes dissulfeto;

O arranjo espacial relativo dos aminoácidos interligado não éespecificado.

Estrutura Secundária: Arranjos regulares no espaço de resíduos de aminoácidos adjacentes em uma cadeia polipeptídica;

Arranjos mais comuns: hélice α e folha β.

Estrutura Terciária: Relações espaciais entre todos os aminoácidos em polipeptídeo;

É a estrutura 3-D completa do polipeptídeo.

Estrutura Quaternária: Relações espaciais entre as diferentes subunidades ou cadeias polipeptídicas;

Ocorre em proteínas com mais de uma cadeia polipeptidíca.

2.2. Forças que Estabilizam a Estrutura Proteíca

Importância das Interações Fracas na manutenção da estrutura proteíca;

Principais tipos de interações importantes:Pontes de Hidrogênio;

Interações Hidrofóbicas.

Princípios da maioria dos padrões estruturais:Resíduos hidrofóbicos devem estar protegidos no interior da proteína, longe das moléculas de água;

O número de pontes de hidrogênio deve ser maximizado.

Processo de Desnaturação:Quebrar as interações fracas formadas na estrutura da proteína.

O processo de Desnaturação: Pode ser reversível ou irreversível;

Não atinge a estrutura primária:Formada por ligações covalentes fortes e mais difíceis de serem quebradas.

Calor, pH e agentes desnaturantes .

Estrutura e Características da Ligação Peptídica:Os 4 átomos estão em um único plano, em uma configuração tipo trans;

Ligação C-N não gira livremente e por isso tem um caráter de dupla ligação;

Rotação é permitida entre as ligações simples do átomo Cα;

Ângulos φ e ψ;

Gráfico de Ramachandran:

3. Estrutura Secundária

Estruturas secundárias mais comuns:Hélice α;

Folha β;

Hélice α:A estrutura da Hélice α é estabilizada por uma ponte de hidrogênio entre o átomo de H anexado ao átomo de N eletronegativo de cada ligação peptídica e o átomo eletronegativo de O da carbonila no 4º aminoácido na extremidade N-Terminal;

Toda ligação peptídica participa dessas pontes de hidrogênio.

Folha β:As pontes de H podem ser intra-cadeias e inter-cadeias, entre as ligações peptídicas de cadeias de polipeptídeosadjacentes;

Pode ser paralela ou anti-paralela;

Tem a configuração plana, parecendo uma folha.

Com relação a estrutura secundária, as proteínas podem ser classificadas em:

Proteínas Fibrosas:Cadeias Polipeptídicas arranjadas em longas fitas ou folhas;

Desempenham importantes papéis estruturais na anatomia e fisiologia dos vertebrados, fornecendo suporte, proteção e forma.

Proteínas Globulares:Cadeias Polipeptídicas empacotadas em uma forma esférica;

Mais estruturalmente complexas;

Vários tipos de estrutura secundária;

Papéis biológicos mais complexos.