Estrutura e Função de Estrutura e Função de ProteínasProteínas
ProteínasProteínas São as macromoléculas mais São as macromoléculas mais
abundantes, fazendo parte da abundantes, fazendo parte da estrutura de todas as células.estrutura de todas as células.
São instrumentos moleculares da São instrumentos moleculares da informação gênica.informação gênica.
DNA RNA Proteína
Apresentam uma variedade enorme, Apresentam uma variedade enorme, e desempenham diferentes funções e desempenham diferentes funções biológicas.biológicas.
Estrutura (colágeno, queratina);Estrutura (colágeno, queratina); Transporte (hemoglobina, albumina);Transporte (hemoglobina, albumina); Defesa (Imunoglobulinas);Defesa (Imunoglobulinas); Sinalização (receptores de hormônios);Sinalização (receptores de hormônios); Catálise enzimática (enzimas hepáticas);Catálise enzimática (enzimas hepáticas); Movimento (contração muscular);Movimento (contração muscular); Combustíveis (gliconeogênese).Combustíveis (gliconeogênese).
Funções de ProteínasFunções de Proteínas
AminoácidosAminoácidos São as unidades São as unidades
monoméricas das monoméricas das proteínas proteínas
Todos os aminoácidos possuem um grupo carboxil, um grupo amino, um Hidrogênio e um Grupamento Lateral ligados a um Carbono α (α-aminoácidos)
Classificação dos aminoácidos pelo Classificação dos aminoácidos pelo grupamento Rgrupamento R
Identificação dos carbonos nos Identificação dos carbonos nos aminoácidosaminoácidos
Propriedades gerais dos Propriedades gerais dos aminoácidosaminoácidos
Em pH neutro os aminoácidos são dipolares, ou Em pH neutro os aminoácidos são dipolares, ou “zwitterions”:“zwitterions”:
grupo amino protonado – NHgrupo amino protonado – NH3+ 3+ (íon amônio)(íon amônio) grupo carboxil desprotonado – COOgrupo carboxil desprotonado – COO- - (íon carboxilato)(íon carboxilato)
pK=2 pK=9-10
Estereoisomeria nos Estereoisomeria nos aminoácidosaminoácidos
Exceção:
Aminoácidos Aminoácidos ProteinogênicProteinogênic
osos
Aas não-proteinogênicosAas não-proteinogênicos
Peptídeos sintéticosPeptídeos sintéticos
-O aspartame é um dipeptídeo metilado sintético.
Ligação PeptídicaLigação Peptídica
Cadeia PolipeptídicaCadeia Polipeptídica
Determinação da sequência de Determinação da sequência de aminoácidos de uma proteínaaminoácidos de uma proteína
DNA (genes)
RNA mensageiro
Proteína
Tradução
Transcrição
Estrutura de ProteínaEstrutura de Proteína
A sequência de A sequência de aminoácidos em uma aminoácidos em uma proteína é chamada proteína é chamada estrutura primária.estrutura primária.
Estrutura secundáriaEstrutura secundária Arranjo espacial local dos Arranjo espacial local dos
aminoácidos dentro de uma cadeia aminoácidos dentro de uma cadeia polipeptídica.polipeptídica.
α-hélice Folhas β Curvaturas β
αα- hélice- hélice
Folhas Folhas ββ
Curvaturas Curvaturas ββ
Estrutura TerciáriaEstrutura Terciária É o arranjo tridimensional total dos É o arranjo tridimensional total dos
aminoácidos na cadeia polipeptídica.aminoácidos na cadeia polipeptídica.
Similaridade de sequência x Similaridade de sequência x estruturaestrutura
As PrPs estão classificadas em dois grupos, de acordo com sua conformação.
PrPc – forma celular da proteína prion normal (fig. a).PrPsc – forma scrapie com conformação diferente da proteína celular (fig. b).
A proteína infecciosa é capaz de mudar a forma da proteína celular irreversivelmente.
Doença da vaca louca - PríonDoença da vaca louca - Príon
Estrutura QuaternáriaEstrutura Quaternária Algumas proteínas são formadas por mais de Algumas proteínas são formadas por mais de
uma cadeia polipeptídica, ou subunidades, que uma cadeia polipeptídica, ou subunidades, que podem ser idênticas ou diferentes. O arranjo das podem ser idênticas ou diferentes. O arranjo das subunidades de uma proteína em complexos subunidades de uma proteína em complexos tridimensionais constitui a estrutura quaternária.tridimensionais constitui a estrutura quaternária.
Dobramento ProtéicoDobramento Protéico
É a principal força que governa a estrutura de uma É a principal força que governa a estrutura de uma proteína. Força os aminoácidos apolares para o interior proteína. Força os aminoácidos apolares para o interior da molécula para diminuir o contato com a água.da molécula para diminuir o contato com a água.
Interação hidrofóbica
HidrofóbicosPolaresCarregados
Mioglobina
Cargas na superfície da RNA Cargas na superfície da RNA pol IIpol II
Negativo em vermelhoNeutro em brancoPositivo em azul
Se o DNA é uma molécula negativa, onde na RNA polimerase o DNA vai ligar?
Cramer et al., 2001
Interações químicas x EstruturaInterações químicas x Estrutura
Interações diversas (eletrostática e coordenação por metais em A e B, respectivamente).
A
B
Dobramento ProtéicoDobramento ProtéicoClara ► Albumina
Albumina desnaturada
Calor
Dobramento Protéico
Chaperonas x dobramento Chaperonas x dobramento protéicoprotéico
Hsp70
Chaperonas x dobramento protéico
Chaperoninas (Hsp60)
DesnaturaçãoDesnaturação Alteração drástica na estrutura tridimensional Alteração drástica na estrutura tridimensional
nativa de uma proteína levando a alterações nas nativa de uma proteína levando a alterações nas propriedades físico-químicas e perda de função propriedades físico-químicas e perda de função biológica.biológica.
Pode ser causada por calor, ácidos ou bases Pode ser causada por calor, ácidos ou bases fortes, solventes orgânicos, etc.fortes, solventes orgânicos, etc.
Desnaturação pelo calorDesnaturação pelo calorClara ► Albumina
Albumina desnaturada
Calor
Desnaturação por alteração do pHDesnaturação por alteração do pH
Caseína desnaturada
Coalho
Agentes DesnaturantesAgentes Desnaturantes
Muitos hormônios, antibióticos, Muitos hormônios, antibióticos, antitumorais e antivirais são antitumorais e antivirais são peptídios.peptídios.
Devem ser estocados em baixas temperaturas e Devem ser estocados em baixas temperaturas e não devem ser ingeridos com alimentos ácidos ou não devem ser ingeridos com alimentos ácidos ou básicos.básicos.
Bioquímica do permanenteBioquímica do permanentee da chapinha!e da chapinha!