TECNICAS DE ANÁLISIS DE PROTEINAS

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE AGUASCALIENTES
CENTRO DE CIENCIAS BÁSICAS
ACADEMIA DE QUÍMICA
INGENIERÍA BIOQUÍMICA
PROFESOR: DR. JOSÉ FRANCISCO MORALES DOMINGUEZ
ALUMNO: ANÍBAL DURÁN MORA
TAREA: “IMPORTANCIA DE LA DIFRACCIÓN DE RAYOS X, ESPECTROMETRIA DE MASAS Y CRISTALOGRAFÍA EN EL ESTUDIO DE PROTEINAS”
AGUSCALIENTES, AGS
27 SEPTIEMBRE 2015
Las proteínas son moléculas que juegan un papel esencial enel funcionamiento de los seres vivos. Algunas de ellas tienen un papel estructural o bien, están involucradas en el funcionamiento de los procesos vitales. La función que realizan las proteínas en el organismo es conocida en bastantes casos pero no se sabe cuál es el mecanismo que utilizan para funcionar de manera tan precisa y específica. A pesar de los avances de los factores que determinan laestructura nativa de las proteínas, aún no es posible predecir la estructura tridimensional a partir de la secuencia primaria de aminoácidos de manera general y más aún su función de manera universal y sin ambigüedad. A partir del desarrollo de las técnicas de la biología molecular, que permiten obtener la secuencia de los genes, la posibilidad de obtener la secuencia primaria de proteínas demanera automatizada y el desarrollo de las técnicas biofísicas para obtener la estructura tridimensional de las proteínas.
Para entender el funcionamiento, tenemos que conocer la estructura molecular de estas proteínas. Desgraciadamente, llegar a conocer la estructura de una proteína no es tan sencillo de hacer como se escucha; para ello se han desarrollado varias técnicas que permiten el estudioestructural de estas moléculas, así como sus componentes. En el presente trabajo se hablará de tres de estas técnicas y se intentará describir su funcionamiento y la manera en que benefician a la ciencia.



La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio de las estructuras cristalinas, su crecimiento, la forma y la geometría de estos cristales.
Los cristales se describen comomateriales sólidos cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada y paralela, y cuya distribución en el espacio muestra cierta simetría. Así, la propiedad característica del medio cristalino es ser periódico. Por consiguiente podemos afirmar que el cristal está formado por la repetición monótona de agrupaciones atómicas paralelas y a distancias repetitivas específicas, formando así una redcristalina.
Las proteínas son capaces de formar cristales bajo condiciones fisicoquímicas favorables, pero su empaquetamiento deja muchos huecos que se rellenan con agua no ordenada y de ahí surge su gran inestabilidad. La cristalización de una proteína se lleva a cabo en dos etapas, en la primera aparece un agregado de proteínas prenuclear que eventualmente alcanza un tamaño critico nuclearestable, y posteriormente sucede el crecimiento del cristal por adición de moléculas al núcleo. Este proceso ocurre en soluciones supersaturadas donde la concentración de proteínas excede su valor de solubilidad en equilibrio, y por tanto los parámetros de solubilidad de dichas moléculas se vuelven críticos para el proceso de cristalización.
No siempre es fácil obtener un cristal de tamaño y calidadsuficientes. Los problemas frecuentemente no son debido a una limitación irresoluble de la técnica, sino al desconocimiento o a la complejidad de la fisicoquímica de las interrelaciones a escala molecular o al uso de técnicas de cristalización no adecuadas en cada caso concreto.
Cuando se cristaliza una sustancia lo que se hace es favorecer que las moléculas se ordenen en un entramado periódicotridimensional. En esa ordenación juegan fundamentalmente dos procesos consecutivos en el tiempo. El primero es el transporte de las moléculas hacia las caras del cristal por difusión o convección, mientras que el segundo es la incorporación de esas moléculas a aquellas posiciones sobre la superficie del cristal que mejor se adaptan al orden periódico tridimensional. El que exista una buena...