Proteinas

CURSO 08/09 TEMA 5. Estructura

secundaria, terciaria y cuaternaria de

las proteínas.
Fuerzas débiles que estabilizan la estructura tridimensional. Geometría del enlace peptídico. Estructura secundaria: hélices alfa, hojas beta y giros beta. Proteínas fibrosas: alfa-queratina, colágeno. Proteínas globulares. Estructura terciaria. Desnaturalización y plegamiento. Chaperonas moleculares.Estructura cuaternaria. Ventajas estructurales y funcionales de la asociación cuaternaria. Hemoglobina: estructura y función. Efecto Bohr y anemia falciforme

1

ESTRUCTURA SECUNDARIA
• Patrones repetitivos que se forman al plegarse los polipéptidos. • Puede predecirse con bastante fiabilidad a partir de la secuencia. • Tipos de estructura secundaria más frecuentes: Hélice alfa y lámina plegadabeta.

2

EL ENLACE PEPTÍDICO ES PLANO Y RÍGIDO
Los seis átomos del grupo peptídico están en el mismo plano debido al carácter de doble enlace parcial del enlace peptídico

("Biochemistry" 2nd ed. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. Saunders College Publishing. 1999.) 3

La resonancia de electrones confiere al enlace peptídico carácter de doble enlace parcial

Un doble enlace puro C-Opermitiría la rotación alrededor del C-N

Un doble enlace C=N impediría la rotación pero en ese caso habría una carga neta negativa en el O-

La verdadera densidad electrónica es intermedia. La barrera para la rotación C-N es de unos 88 kJ/mol, que es suficiente para mantener el grupo amido en un plano

("Biochemistry" 2nd ed. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. Saunders College Publishing. 1999.) 4Hay libre rotación alrededor de los enlaces Cα-CO y Cα-N

( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)

5

Planos del enlace amida

Un péptido puede tener varias conformaciones según los ángulos Phi y Psi (adopta la más favorable desde el punto de vista energético = menores impedimento estérico y repulsión electrostática Cadenalateral

Aminoácidos
("Biochemistry" 2nd ed. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. Saunders College Publishing. 1999.) 6

Hélice alfa: estructura rígida en forma de varilla que se forma cuando una cadena polipeptídica se retuerce en una conformación helicoidal a derechas

Se forma un puente de H entre el CO de un aminoácido y el NH del cuarto aminoácido por detrás
( ”Lehninger Principles ofBiochemistry . Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)

7

Hélice alfa:
• Un puente de H entre el CO de un aminoácido y el NH del cuarto por detrás • 3,6 aacs por vuelta de hélice • 1,5 Amstrong (0,15 nm) de distancia entre vuelta y vuelta • Dextrógira

("Biochemistry" 2nd ed. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. Saunders College Publishing. 1999.)

8

Hélice alfa

("Biochemistry" 2nded. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. Saunders College Publishing. 1999.)

9

Las cadenas laterales sobresalen de manera perpendicular al eje de la hélice

Hélice anfipática: un lado apolar y otro hidrófobo (flavodoxina)

Hélice apolar (citrato sintasa)

Hélice polar (calmodulina)
( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)("Biochemistry" 2nd ed. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. Saunders College Publishing. 1999.)

10

FACTORES QUE AFECTAN A LA ESTABILIDAD DE LA HELICE ALFA

• Repulsión o atracción electrostática entre residuos. • Impedimento estérico (entre residuos adyacentes y entre residuos separados por 3 ó 4 aminoácidos). • La prolina y la glicina tienen un efecto desestabilizador de la alfa hélice.
11

Dosproteínas formadas mayoritariamente por hélices alfa

Mioglobina

Bacteriodopsina
12

CONFORMACION EN LAMINA BETA
• Se forman cuando se alinean de lado dos o más segmentos de cadenas polipeptídicas • Esqueleto de la cadena polipeptídica extendido en zig-zag. • Las cadenas polipeptídicas en zig-zag se disponen de manera adyacente formando una lámina estabilizada por puentes de H. • Láminas...