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11. PLEGAMIENTO DE PROTEINAS

Verónica González Núñez
Universidad de Salamanca

ESQUEMA. Plegamiento de proteínas
1. Introducción & consideraciones previas
2. Fuerzas que estabilizan la conformación proteica
3. Importancia del plegamiento de proteínas
4. Enfermedades relacionadas con mal plegamiento de las proteínas
5. Hipótesis sobre el plegamiento espontáneo de las proteínas
6. Los chaperonesmoleculares en el plegamiento de las proteínas
- Proteínas de choque térmico (HSP) y chaperoninas
- Otras proteínas implicadas en el plegamiento

INTRODUCCION. CONSIDERACIONES PREVIAS (I)

Estructura de las proteínas
1. Estructura primaria: secuencia aminoacídica
2. Estructura secundaria: α‐hélice, β‐lámina, codos, coiled-coil
3. Estructura terciaria: formación de dominios proteicos4. Estructura cuaternaria: asociación con otros monómeros, cofactores y
grupos prostéticos
Consideraciones sobre la estructura de las proteínas
- Las proteínas no son estructuras lineales, aunque estén formadas
por una cadena lineal de aminoácidos
- La estructura proteica es clave para su funcionalidad
- Las diferentes propiedades químicas de los αα son las responsables
de las interacciones entre ellosIntroducción. Consideraciones previas (II)
- El plegamiento comienza durante la traducción
- Las proteínas tienden a adoptar espontáneamente la conformación de
mínima energía (<10 Kcal/mol) en base a su secuencia de aminoácidos
para ello, los residuos hidrófobicos se entierran en un núcleo interior
- Las estructuras secundarias más frecuentes son la α-hélice y la β-lámina
Causa: son las estructuras quemás aumentan el nivel de compactación
- Las proteínas suelen interaccionar con iones y otras cadenas polipeptídicas
para formar multímeros

Introducción. Consideraciones previas (III)

A veces las proteínas no pueden plegarse per se, y necesitan de otras proteínas
Proteinas tutoras o los chaperones moleculares (HSP60 & HSP70)
Los chaperones moleculares colaboran junto con otras proteínas en elplegamiento de las proteínas recién sintetizadas, evitando que se plieguen
de forma incorrecta
La mayoría de las modificaciones y el plegamiento de las proteínas suelen
tener lugar en ER y en la mitocondria

FUERZAS QUE ESTABILIZAN LA CONFORMACION PROTEICA
Interacciones no covalentes
Puentes de hidrógeno
Interacciones electrostáticas
Fuerzas de Van der Waals (dipolo – dipolo)
Interaccioneshidrofóbicas
Puentes disulfuro – interacción covalente
La interaccion hidrofóbica es la fuerza más importante que dirige el
plegamiento de las proteínas
Las interacciones moleculares que estabilizan una proteína pueden ser
alteradas por la temperatura, pH y fuerza iónica
Æ Desnaturalización de proteínas
El plegamiento y la desnaturalización de proteínas son procesos cooperativos

IMPORTANCIA DEL PLEGAMIENTODE LAS PROTEINAS (I)
Una proteína sin estructura nativa
- es afuncional
- tiende a agregarse con otras cadenas polipeptídicas
- suele ser degradada
- consume recursos celulares (materia y ε)
Amiloidosis
Enfermedades relacionadas con plegamientos anómalos de las proteínas
Encefalopatías espongiformes causadas por priones
Enfermedades neurodegenerativas hereditarias dominantes
Creutzfeldt-Jakob(CJD), Gerstmann-Sträussler-Sheinker (GSS)
Insomnio familiar fatal (FFI)
Enfermedades neurodegenerativas adquiridas
Kuru, variante del Creutzfeldt-Jakob (vCJD)

Importancia del plegamiento de las proteinas (II)
Enfermedad de Alzheimer
Depósitos de β-amiloide, formando las placas neuríticas
Enfermedad de Parkinson
Depositos de α-sinucleína, formando los cuerpos de Lewy
Enfermedad de HuntingtonInclusiones de huntingtina mal plegada
Enfisema hereditario
La α1-antitripsina se pliega muy lentamente, por lo que no puede bloquear
la acción de su diana, la elastasa, y ésta ultima destruye el tejido pulmonar
Anemia falciforme
La hemoglobina alterada HbSC promueve la agregación de la Hb dentro de
los eritrocitos, disminuyendo su flexibilidad y provocando que adopten una
forma de hoz

PRIONES...