Estructura cuaternaria

INTRODUCCIÓN

Los oligómeros más frecuentes están formados por un número par de cadenas polipeptídicas.
En estas proteínas las distintas subunidades están asociadas de un modo característico al que llamamos estructura cuaternaria.
La primera proteína cuya estructura cuaternaria fue conocida (fue la hemoglobina humana la proteína encargada de transportar el oxígeno en la sangre).
 Estructura Cuaternaria
Muchas proteínas contienen 2 o más cadenas diferentes de polipéptidos que están sostenidas en asociación por las mismas fuerzas no covalentes que estabilizan las estructuras terciarias de las proteínas. Las proteínas con cadenas polipeptídicas múltiples son proteínas oligoméricas. La estructura formada por la interacción monómero - monómero en una proteína oligomérica se conocecomo estructura cuaternaria.
Las proteínas oligoméricas se pueden componer de cadenas polipeptídicas idénticas múltiples o de cadenas polipeptídicas distintas múltiples. Las proteínas con las sub unidades idénticas se llaman homooligomeros. Las proteínas que contienen varias cadenas distintas polipeptídicas se llaman heterooligomeros.
Hemoglobina, la proteína que lleva el oxígeno de la sangre,contiene dos subunidades α y dos subunidades β dispuestas en una estructura cuaternaria en la forma, α2β2. La hemoglobina es, por lo tanto, una proteína heterooligomerica.


Estructura cuaternaria informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicasrecibe el nombre de protómero.
El número de protómeros varía desde dos, como en la hexoquinasa; cuatro, como en la hemoglobina, o muchos, como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de sesenta unidades proteicas.

Las hexoquinasas son un grupo de enzimas del tipo quinasa, que pueden transferir un grupo fosfato desde una molécula de "alta energía" a otra, que actuará como aceptora deeste fosfato, denominada sustrato. Ésta transferencia se denomina fosforilación.
Por otra parte, el prefijo hexo indica que esta enzima puede fosforilar a cualquier hexosa (un monosacárido -azúcar- como la glucosa o fructosa), por tanto, es una enzima de baja especificidad

Cuando una proteína consta de más de una cadena polipeptídica, es decir, cuando se trata de una proteína oligomérica,decimos que tiene estructura cuaternaria. La estructura cuaternaria debe considerar: (1) el número y la naturaleza de las distintas subunidades o monómeros que integran el oligómero y (2) la forma en que se asocian en el espacio para dar lugar al oligómero. La figura de la derecha corresponde a la hemoglobina.


En proteínas con estructura terciaria de tipo fibroso, la estructura cuaternaria resultade la asociación de varias hebras para formar una fibra o soga. La miosina o la tropomiosina constan de dos hebras con estructura de hélice  enrolladas en una fibra levógira. La -queratina del cabello y el fibrinógeno de la sangre presentan tres hebras en cada fibra levógira. El colágeno consta de tres hebras helicoidales levógiras que forman una fibra dextrógira. La fibroína de la sedapresenta varias hebras con estructura de hoja  orientadas de forma antiparalela

Cuando varias proteínas con estructura terciaria de tipo globular se asocian para formar una estructura de tipo cuaternario, los monómeros pueden ser:
• Exactamente iguales, como en el caso de la fosfoglucoisomerasa o de la hexoquinasa.
• Muy parecidos, como en el caso de la lactato deshidrogenasa.
• Con estructuradistinta pero con una misma función, como en el caso de la hemoglobina.
• Estructural y funcionalmente distintos, que una vez asociados forman una unidad funcional,como en el caso de la aspartato transcarbamilasa, un enzima alostérico con seis subunidades con actividad catalítica y seis con actividad reguladora.

La estructura cuaternaria modula la actividad biológica de la proteína y la...