Función de Proteínas Ana C. Colarossi S, MSc Dpto de Bioquímica, Biología Molecular y Farmacología

Clasificación de proteínas de acuerdo a función Clase Enzimas Transporte Nutriente/almacenaje Contráctiles/mótiles Estructurales Defensa Regulatorias Función Ribonucleasa, tripsina Mioglobina, Hb Albúmina, ovalbúmina Actina, miosina Queratina, colágeno Anticuerpo, fibrinógeno Insulina, corticotropina

Introducción La función de una proteína depende de la interacción con otras moléculas. Una molécula que se une reversiblemente a una proteína es denominada Ligando. Las proteínas son flexibles. Las adaptaciones estructurales entre proteína y ligando(s) se denomina “ajuste inducido”

P + L PL Ka = [PL] / [P] [L] Kd = 1/ Ka Kd = [P] [L] / [PL] Ka alto: Muy afín Kd bajo: Muy afín

Interacción Proteína- Ligando P+L  PL K a = [PL] K a [L] [P] = [PL] [P] [L]  = Sitios ocupados = [PL]_____ Total de sitios [PL ] + [P ]  = K a [L] [P] = K a [L] = [L] K a [L] [P] + [P] K a [L] +1 [L] + 1/K a 1/K a= K d

Unión reversible de una Proteína a un ligando: Proteínas transportadoras de Oxígeno Las más estudiadas: Mioglobina y Hemoglobina Ilustran la unión reversible entre una proteína y su ligando Oxígeno se une al grupo prostético Heme: El oxígeno es poco soluble en soluciones acuosas, el hierro tiene tendencia a unirse al oxígeno.

El hem y el hierro confieren la capacidad de almacenar y transportar oxígeno La mioglobina almacena oxígeno La hemoglobina transporta O 2, CO 2 y protones

Grupo hemo Presente en la mioglobina, hemoglobina y muchas otras proteínas

Mioglobina (Mb) PM= aa 8 alfa helices

El oxígeno es tranportado en la sangre por la Hemoglobina A diferencia de la mioglobina la hemoglobina es una proteína tetramérica

La estructura de la Proteína afecta la unión al ligando

Las subunidades de la hemoglobina son estructuralmente similares a la de la mioglobina

Cambios estructurales en hemoglobina por unión al oxígeno

Unión de Oxígeno a Hemoglobina es cooperativo Hb pasa de estado T (tenso) a R(relajado) T = baja afinidad R= alta afinidad

Cooperatividad en la unión de oxígeno

Cooperatividad puede ser descrita de manera cuantitativa P+nL  PL n P+nL  PL n K a = PL n K a *L n = PL n P*L n P  = Sitios ocupados = PLn Total de sitios PL n+P  = K a *L n *P = K a * L n = L n K a *L n *P +P K a *L n + 1 L n + 1/K a

Modelos para explicar cooperatividad

Hemoglobina tambien transporta H+ y CO 2

Hemoglobina es regulada por el 2,3 bisfosfoglicerato

Alteraciones patológicas de la hemoglobina

Principales proteínas del músculo: Actina y Miosina MIOSINA PM subunidades

Actina

Estructura del músculo esquelético

Musculo: relajado y contraído El sarcómero es la unidad funcional del músculo: se define como la región existente entre dos líneas Z

Los filamentos delgados contienen actina, tropomiosina y troponina Se ubica en la banda I y se extiende hasta la banda A. En la banda A estan dispuestos alrededor del filamento grueso con configuración hexagonal. Cada filamento delgado se encuentra entre tres filamentos gruesos

Los filamentos delgados se desplazan a lo largo de las zonas laterales de los filamentos gruesos

Mecanismo molecular de la contracción muscular: cambios en la cabeza de la miosina dan lugar a la contracción

Otras proteinas musculares Titina: Es la proteína mas grande que se conoce. Cruza desde la linea Z hasta la M. Nebulina: Se extiende a lo largo del filamento de actina Alfa-actinina: ancla la a la actina a las lineas Z Desmina: filamento intermedio Distrofina: participa tambien en la fijacion al plasmalema