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 una proteínadepende 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
COO

Cys
S

Glu
CO O-

Tyr
OH

Val
CH3 CH3 CH3 CH3

2
S

3 +
NH3 HO

1

4

Cys

Lys

SerPhe

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 interacciones no covalentes. La conformación más estable es laque 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
Los seis átomos del grupo peptídico en el mismo planodebido al carácter de doble enlace parcial del enlace peptídico

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

TEMA 5

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

Un doble enlace C=N impediría la rotación pero en ese caso habríauna 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, excepto con 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

Planos del enlace amida

Un péptido tiene muchas conformaciones según los ángulos Phi y Psi (Adopta la más favorable desde el punto de vista energético = menores impedimentoestérico y repulsión electrostática 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 of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)

TEMA 5

10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 5 TEMA College Publishing. 1999.)

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Hélice alfa

TEMA 5

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