R 1 │ + H 3 N –CH – C – O – + ║ O H2OH2O R 1 R 2 │ │ + H 3 N — CH — C — N — CH — COO — ║ O dipéptido + H R 2 │ HN –CH – C – O – │ ║ H O.

Presentación del tema: "R 1 │ + H 3 N –CH – C – O – + ║ O H2OH2O R 1 R 2 │ │ + H 3 N — CH — C — N — CH — COO — ║ O dipéptido + H R 2 │ HN –CH – C – O – │ ║ H O."— Transcripción de la presentación:

1 R 1 │ + H 3 N –CH – C – O – + ║ O H2OH2O R 1 R 2 │ │ + H 3 N — CH — C — N — CH — COO — ║ O dipéptido + H R 2 │ HN –CH – C – O – │ ║ H O

2 Ala Gly Cys Asp Lys Leu H 3 C CH 3 \ / SH COO - NH 3 + CH     CH 3 H H H CH 2 H CH 2 H (CH 2 ) 4 H CH 2            + H 3 N— C —C — N — C — C — N — C — C — N — C — C— N — C — C — N — C — COH  ║  ║  ║  ║  ║  ║ H O H O H O H O H O H O Amino terminal Carboxilo terminal

3 Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu

4 Oxígeno de carbonilo tiene carga parcial negativa Nitrógeno de amida tiene carga parcial positiva Casi todos los enlaces ocurren en trans Enlace peptídico: simple ? Naturaleza parcial de enlace doble (40%) C-N = 1.32 A C-O = 1.24 A C-N = 1.46 A C-O = 1.20 A

5 La Secuencia de Aminoácidos en una Proteína: es una característica única de cada proteína es codificada por la secuencia de nucleótidos del DNA es leída del extremo amino hacia el extremo carboxilo

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7 psi phi Ø = phiN-C  = psiC  -C Cualquier valor entre -180 y = 180, PERO...

8  y  = 0 2 enlaces peptídicos flanqueando C  están en el mismo plano

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12 Arquitectura de Proteínas Forma - globulares o fibrosa Niveles de Estructura Proteica - Primaria - secuencia - Secundaria - estructuras locales -puentes H - Terciaria - Forma 3-dimensional - Cuaternaria - Organización de subunidades

13 Primaria: Secuencia de aminoácidos en un péptido/proteína Secundaria: Arreglos estables de aa. que dan lugar a patrones estructurales Terciaria: Enrollamiento/plegamiento (folding) 3D Cuaternaria: Cuando está formada x más de una cadena

14 Qué fuerzas determinan la estructura? Estructura Primaria - determinada por enlaces covalentes Estructuras Secundaria, Terciaria, Cuaternaria - Todas determinadas por fuerzas débiles Fuerzas débiles - Puentes de H, interacciones iónicas, interacciones de van der Waals, interacciones hidrofóbicas

15 Alfa Helix Propuesta por Linus Pauling y Robert Corey en 1951 Identificada en queratina por Max Perutz Componente ubicuo de proteínas Estabilizado por puentes de H

16 Elevación por residuo : 1.5 Å Ideal phi = -60°, psi = -45° Puente de H: entre C=O y N-H

17 Grupos R no participan directamente

18 Hoja Plegada Beta Compuesta de hebras (strands) beta Primero postulada por Pauling y Corey, 1951 Hebras pueden ser paralelas o antiparalelas Elevación por residuo: –3.47 Angstroms para antiparalelas –3.25 Angstroms para paralelas (1.5 Å en hélice alfa)

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21 Menos estable que antiparalela  se necesitan mas hojas

22 La Vuelta Beta Permite a la cadena peptídica cambiar de dirección Unión es por puente de H: 3 residuos abajo Prolina y Glicina prevalecen en vueltas beta

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24 Estructura SupersecundariaEstructura Supersecundaria Motivos, folds (plegamientos) Arreglos estables de varias 2rias y sus conexiones

25 Motivo más grande (barril  /  ) a partir de uno pequeño (loop  ) de piruvato quinasa

26 Estructura TerciariaEstructura Terciaria Aminoácidos más alejados ineractuando entre sí Arreglo espacial de estos residuos FUERZAS QUE PARTICIPAN: Interacciones hidrofóbicas Interacciones iónicas Puentes disulfuro Proteína globular: mezcla de alfas y betas unidas por segmentos conectores

27 Estructura Terciaria Algunos principios importantes : Las estructuras secundarias se formarán cada vez que sea posible (debido a formación de puentes de H) Hélices y hojas se empacan juntas Proteínas se pliegan para formar las estructuras más estables (hacen puentes de H y minimizan contacto con solvente Residuos hidrofóbicos hacia dentro

28 Porcentaje de  -hélice y estructura  en algunas proteínas ProteínaResiduos %  -hélix % hoja  Mioglobina 15378 0 Citocromo c 10439 0 Lisozima 12940 12 Ribonucleasa 12426 35 Quimiotripsina 24714 45 Carboxipeptidasa 30738 17

29 MIOGLOBINA 78/0

30 39/040/12

31 26/35

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35 Hemoglobina; Estructura cuaternaria (varias subunidades) Multímero Si pocas: oligómero

36 Estructura Cuaternaria Qué fuerzas mantienen la asociación cuaternaria? K d típica para dos subunidades: 10 -8 a 10 -16 M! Valores corresponden a energías de 50-100 kJ/mol a 37 ºC (iónicas 20 kJ/mol) Pérdida de entropía debido a asociación - desfavorable Ganancia de entropía debido a ocultamiento de grupos hidrofóbicos - muy favorable!

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40 Datos moleculares de algunas proteínas Peso Molecular # residuos # cadenas Citocromo c (humano) 13,000 1041 Ribonucleasa A (páncreas bovino)13,700 1241 Lisozima (clara huevo)13,930 1291 Mioglobina (corazón equino)16,890 1531 Quimiotripsina (páncreas bovino)21,600 2413 Quimiotripsinógeno (bovino)22,000 2451 Hemoglobina (humano)64,500 5744 Albúmina sérica (humano)68,500 6091 Hexoquinasa (levadura) 102,000 9722 RNA polimerasa (E. coli) 450,0004,1585 Apolipoproteína A (humano) 513,0004,5361 Glutamina sintetasa (E. coli) 619,0005,62812 Titina (humano) 2’293,000 26,9265

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44 Toda la información necesaria para el enrollamiento de la cadena peptídica en su estructura "nativa” está contenida en la estructura primaria de amino ácidos en el péptido.

45 P Plegamiento y unión de cofactor (interacciones no covalentes) Modificación covalente x glicosilación fosforilación, acetilación, etc. Unión de otras subunidades P Proteína madura funcional Creación de una proteína funcional Proteína Madura Funcional

46 Plegado correcto sin ayuda Proteina recién sintetizada Plegado correcto con ayuda de chaperona Plegado incompleto digerida en proteasoma Agregado proteico 20% Hsp70 10% Hsp60

47 Chaperonas Moleculares Por qué se necesitan chaperonas si la información para el plegamiento está presente en la secuencia? –Para proteger a las proteínas nacientes y para acelerar los pasos lentos Proteínas chaperonas fueron primero identificadas como "heat-shock proteins" (hsp60 & hsp70) o proteínas de golpe calórico

48 Chaperona HSP 60 Chaperona HSP 70

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