Estructura de proteínas

Catálisis enzimática Comunicación entre tejidos Generación y transmisión del impulso nervioso Permebilidad de membranas Control crecimiento y diferenciación DefensaMovimiento Transporte y almacenaje

Síntesis “fine chemicals” Aditivos de alimentación Transformación alimentos Tratamiento tejidos Aditivos limpieza Reactivos laboratorioTerapia Diagnóstico clínico

Sequencia DNASequencia Proteína Estructura 3DReconocimiento Molecular

La capacidad de reconocimiento es la base de la función biológica La estructura 3D es necesaria para el reconocimiento

¿qué hacemos? Problema del plegamiento de proteínas – Sequencia Estructura 3D Predicción de mecanismos de reconocimiento – Diseño de ligandos específicos (fármacos), alteración de especificidad “Mejora” de proteínas – estabilidad térmica, en medios orgánicos

¿cómo son las proteínas?

¿qué información tenemos? Sequencias de proteína – Obtenidas directamente o por traducción de sequencias de DNA SWISSPROT: Estructuras tridimensionales PROTEIN DATA BANK:

Sequencias Permiten relacionar proteínes y agruparlas formando familias Proteínas con secuencia parecida suelen poseer idéntica estructura RIAGHLRPQREDDVCLKRSDCRAKGGVSGFKVAILGAAGGIGQPLAMLMKMNPLV R-SAVSRSSSSNRL-LSRS--FATESVPERKVAVLGAAGGIGQPLALLMKLNPLV -----LSALARPVGAALRRS-FSTSAQNNAKVAVLGASGGIGQPLSLLLKNSPLV -----LSALARPAGAALRRS-FSTSAQNNAKVAVLGASGGIGQPLSLLLKNSPLV AKVAVLGASGGIGQPLSLLLKNSPLV -----LSRVAKRAFSSTVAN PYKVTVLGAGGGIGQPLSLLLKLNHKV

Difracción de Rayos X Cristal de proteína Densidad electrónica

Ala (A)Val (V)Leu (L)Ile (I) Met (M)Trp (W)Phe (F)Pro (P)

Gly (G)Asn (N)Gln (Q) Ser (S)Thr (T)Tyr (Y) Cys (C)

Arg (R)Lys (K)His (H) Glu (E)Asp (D)

+

aa1 - aa2 - aa3 - aa4...

¿son posibles todas las conformaciones? Diagrama de Ramachandran

¿son posibles todas las conformaciones?

Hélice 

Estructuras  paralelas 

Estructuras  antiparalelas 

Estructuras no periódicas giros, “loops”

jerarquía del plegamiento Estructuras supersecundarias – Agrupaciones sencillas de elementes de estructura secundaria Dominios estructurales – Elementos con “autonomía” estructural Estructura terciaria Estructura cuaternaria

alfa-loop-alfa Unión de metales Unión a DNA

alfa-loop-alfa

alfa-loop-alfa

beta - hairpin

Greek key Este motivo tiene un plegamiento especialmente favorable

alfa - beta La hélice se situa siempre en el mismo lado de la hoja

4 - bundles

Anexina V Hemoglobin a

Ortogonal  - sandwich

 – jelly roll

 - barrel Porina

 barrel

 doubly wound Rossman fold