Estructura terciaria de proteinas

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. Estructuracuaternaria.
Ventajas estructurales y funcionales de la asociación cuaternaria. Hemoglobina:
estructura y función. Efecto Bohr y anemia falciforme

BIOQUÍMICA-1º de Medicina
Dpto. Biología Molecular
Jesús Navas

ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL
DE LAS PROTEINAS
• Cada proteína posee una única estructura 3D.
• La estructura 3D de una proteína depende de la
secuencia de aacs.
• La función de unaproteína depende de su
estructura 3D.
• La estructura 3D se estabiliza mediante enlaces
disulfuro y fuerzas no covalentes.
• Dentro de la gran variedad de las proteínas se
reconocen algunos patrones estructurales
comunes.
TEMA 5

2

FUERZAS QUE ESTABILIZAN LA ESTRUCTURA TERCIARIA
Asp

Cys

Glu

COO

-

S

2
1

CO
O-

Tyr

Val
OH

3

S

4

+
Cys

NH3Lys

CH3
CH3
CH3

HO

Ser

CH3

Phe

Ile

1. Puentes di-sulfuro
2. Atracción electrostática
3. Puentes de hidrógeno
4. Interacción hidrofóbica
TEMA 5

3

Proteínas nativas son las que se encuentran en su conformación
funcional plegada (la más estable).
Las interacciones que estabilizan la conformación nativa de una
proteína son los puentes disulfuro y las interaccionesno covalentes.
La conformación más estable es la que permite la formación del
máximo número de puentes de hidrógeno dentro de la proteína.
En general los residuos hidrofóbicos quedan orientados hacia el
interior de la proteína, lejos del contacto con el entorno acuoso.
Los residuos hidrofílicos quedan orientados hacia el exterior.

TEMA 5

4

EL ENLACE PEPTÍDICO ES PLANO Y RÍGIDO
Losseis átomos del grupo peptídico 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.)

5

TEMA 5

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

Un doble enlace puro C-O permitiría
la rotación alrededor del C-N

Undoble 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
TEMA 5

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

6

(casi siempre, exceptocon Pro)

Prolina

TEMA 5

("Biochemistry" 5th ed. Berg, Tymoczko
and Stryer. Freeman and Co. 2002)
7

Hay libre rotación
alrededor de los enlaces
Ca-CO y Ca-N

TEMA 5

( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed.
Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)8

Un péptido tiene muchas
conformaciones según los
ángulos Phi y Psi
(Adopta la más favorable
desde el puntode vista
energético = menores
impedimento estérico y
repulsión electrostática

Planos del
enlace amida

Cadena lateral

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

TEMA 5

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Hélice alfa: un puente de H entre el CO de un aminoácido y el
NH del cuarto aminoácido (i+4) por detrás

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

TEMA 5

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Hélice alfa:
• Un puente de H entre el CO de un
aminoácido y el NH del cuarto por
detrás
• 3,6 AA 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
TEMA 5College Publishing. 1999.)

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Hélice...