Revisão Aminoácidos e Proteínas

•Aminoácidos

–Função mista –Classificação (polaridade Cadeia lateral)

–Curvas de titulação:

•Capacidade tamponante •Zona de tamponamento

•pKs

•pI- ponto isoelétrico

–Análise de aminoácidos •Eletroforese (escolha de tampão de eletroforese)

Proteínas

•Classificação

–Quanto a forma –Quanto a composição

•Funções

•Ligação peptídica –características

•Organização estrutural

–Interações envolvidas na estabilização da conformação protéica

•Pontes de H, eletrostáticas, iônicas, hidrofóbicas e covalentes (ex)

•Hierarquia estrutural das proteínas:

–Diferentes níveis de organização estrutural:

•Estrutura primária: interações envolvidas

•Estrutura secundária:

–Alfa-hélice: características e interações envolvidas –Beta-estrutura: características e interações envolvidas

–Estrutura supersecundária: »Motivos

»domínios

•Estrutura terciária: (efeito hidrofóbico) conceito e interações envolvidas (pontes S-S)

•Estrutura quaternária: conceito interações envolvidas na estabilização

Níveis de Estruturas Protéicas

•Estrutura primária –Ligações covalentes entre os resíduos

•Ligação peptídica

•Estrutura secundária

–Pontes de hidrogênio entre átomos da cadeia principal •Estrutura terciária

–Ligações não-covalentes entre átomos da cadeia lateral com outros átomos da cadeia lateral ou cadeia principal

Interações hidrofóbicas

Interações eletrostáticas

Pontes de hidrogênio

Pontes salina

Pontes dissulfeto

•Estrutura quaternária –Ligações não-covalentes entre átomos de cadeias distintas em multímeros

Níveis de organização estrutural

Estrutura primária de proteínas

Níveis de organização estrutural

–Seqüência de aminoácidos na cadeia –Ligações covalentes entre os resíduos

•Ligação peptídica

•Ligação simples ( ) •Restrição de rotação

•Distância menor entre C-N do que outras ligações entre carbono e nitrogênio

Configuração cis trans

- Ressonância da ligação peptídica

Estrutura secundária de proteínas

–As características particulares da ligação peptídica vão impor determinadas restrições na disposição dos grupamentos ligados na cadeia o que irá induzir um arranjo espacial determinado!

–Ocorre uma “torção” da cadeia polipeptídica

–Pontes de hidrogênio entre átomos da cadeia principal

Estrutura secundária

•Descreve o arranjo espacial dos átomos na cadeia principal

•Tipos

–Hélices α –Conformações β

–Voltas β

–Indefinida (ou ao acaso loops, coils, turns)

Alfa-hélices

•O arranjo “mais simples” que as proteínas podem assumir é um arranjo helicoidal

•Esqueleto polipeptídico fica enrolado em torno de um eixo imaginário

–Cada volta contém 3,6 resíduos –Φ = -57º; ψ = -47º

•Grupos R se voltam para fora do eixo

•Em média, 25% dos aminoácidos de qualquer proteína estão em hélices α β- Estrutura ou Folhas - β

•Interações por pontes de hidrogênio intra-cadeia e inter-cadeias

Conformação β

(beta)

•Esqueleto estendido em forma de zigue-zague

•Folhas β paralelas e antiparalelas

•Quanto as folhas são próximas, os grupos R devem ser pequenos

–Teias e queratinas... Gly e Ala

Amino acid subunits b pleated sheet

helix

Estrutura super secundária

–Pequenos grupos de elementos de estrutura secundária que formam um padrão estrutural específico

–Encontrados em diferentes proteínas com diferentes funções e diferente sequência

–Função pode estar associada a um padrão estrutural sequencial específico

Estrutura super secundária

•Domínios

–Unidade compacta dentro da estrutura protéica (estrutura terciária)

–Pode ter uma função específica

–Possui um padrão estrutural característico

Estrutura terciária de proteínas Proteínas em solução

•Ligações iônicas ou salinas •Ligações hidrofóbicas

•Pontes de hidrogênio

•Ligações covalentes

•Forças de Van der Waals

Ligações que mantém a Estrutura Terciária

Estrutura Terciária das Proteínas

ligação dissulfeto

ligação iônica ligação de hidrogênio

“esqueleto” polipeptídico interações de van der Waals e hidrofóbicas

Importancia estrutural da cisteína consiste na posibilidade desta formar Pontes de dissulfeto com outro residuo de cisteína

Estrutura quaternária de proteínas

•Proteína constituída por mais do que uma cadeia polipeptídica

•Interações envolvidas:

–Hidrofóbicas –Pontes H

–Iônicas Cadeia Lateral dos Aas

–Van der WallsEntre as cadeias

–Pontes S-S polipeptídicas

•Modificações pós-traducionais (modificações covalentes)

–Identificar aminoácidos que sofrem a modificação, função da modificação (estabilização de estrutura, modulação da atividade etc...) exemplos

•Hidroxilação •Acetilação

•Fosforilação

•Glicosilação

•Proteólise

•Desnaturação protéica:

–Conceito –Agentes desnaturantes

–reversibilidade

•Propriedades das proteínas

–Solubilidade

•pI •Efeito de sais

•Proteínas fibrosas

–Conceito –Alfa-queratina; beta-queratina

–Elastina

–Colágeno

Enfatizar as diferenças estruturais e funcionais destas proteínas

•Proteínas globulares

–Conceito

–Mioglobina:

•Características estruturais:

–Monomérica, um grupamento heme, alta afinidade pelo oxigênio

–Hemoglobina:

•Características estruturais:

–Oligomérica (4cadeias), 4 grupamentos heme, porteína alostérica

•Características funcionais: (transporte de O2) –Ligação cooperativa com o oxigênio

–Efeito do 2,3 difosfoglicerato

–Efeito da variação do pH e do CO2 (Ef. Bohr)

–Ressaltar as diferenças estruturais e funcionais entre estas duas proteínas

•Análise de proteínas

–Métodos de separação:

•Diálise

•Cromatográficos:

–Troca iônica –Peneira molecular

–Afinidade

•Eletroforéticos:

–Unidimensional (SDS-PAGE) –Bidimencional

–Métodos de análise da seqüência de aminoácidos

•Análise de proteínas

–Métodos de análise da seqüência de aminoácidos:

•Análise do grupo amino terminal: o que é. E princípio do método

–Sanger DNFB –Edman fenilisotiocianato de sódio

•Análise do grupo carbóxi-terminal –carboxipeptidase

–Análise da seqüência:

•Fragmentação da cadeia (finalidade)

–Enzimático: tripsina, protease V8 –Químico:brometo de cianogênio

–Degradação de Edman: princípio, vantagem limitação

•Degradação de Edman nos fragmentos •Ordenação de determinação da seqüência

Doenças relacionadas à estrutura protéica

•Fenilcetonúria •Anemia Falciforme

•Hipercolesterolemia Familiar

Quais as alterações moleculares, quais as consequências que levam á patologias

Comentários