Bioqui_aula04
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23-03-2011
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A U L A 4 B I O Q U Í M I C A
PROTEÍNASP R O P R I E D A D E S , F U N Ç Õ E S E E S T R U C T U R A S
2. Biomoléculas – composição química, estructura e reactividade
Níveis hierárquicos na estrutura das proteínas
Sequencia de aminoácidos
E. Secundária - Arranjos estruturais locais que resultam num processo de enrolamento de partes da proteina
Motivos
Domínios
E. Terciária -Estrutura 3D assumida pelo arranjo das estruturas secundárias.
E. Quaternária - Estrutura 3D assumida pelo arranjo de várias polipéptidos ditos subunidades.
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Tipos de interacções que determinam a estrutura de uma proteína
Ponte de HInteracção electrostática
Ponte /ligaçãopersulfureto
Efeito hidrofóbo
Interacções de Van der Waals
Esqueleto da cadeia polipeptidica
Ligação peptídica
A ligação peptídica é planar, e é rígida devido ao caracter parcial de ligação dupla. Não tem liberdade para rodar.
As ligações N-Ca e Ca-C podem rodar com ângulos específicos φ e ψ.
Por convenção, φ e ψ são definidos como 0º quando as duas ligações associadas ao mesmo átomo Cα estão no mesmo plano. Esta conformação é proibida na cadeia de uma proteína, devido a interferência estérica entre o oxigénio do carbonilo e o hidrogénio do grupo amino.
Fi - φ e Psi- ψ
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A estrutura secundária é consequência dos impedimentos estéreos da ligação peptídica e das cadeias laterais dos aminoácidos
As áreas azul escuras englobam conformações sem interferência estérica e são completamente permitidas; azul médio involvem conformações permitidas no limite dos contactos atómicos desfavoráveis; azul claro reflecte conformações só permitidas se alguma flexibilidade for permitida nos ângulos φ e ψ.
A assimetria do gráfico resulta da estereoquímica em L dos aa.
Em teoria, os ângulos φ e ψ podem assumir qualquer valor entre -180 e +180º. As conformações possíveis das proteínas são definidas pelos valores dos ângulos φ e ψ. E podem ser visualizadas graficamente , nos gráficos de Ramachandaran
Gráfico de Ramachandran indica os valores de φ e de ψ para várias estructuras secundárias permitidas
As pontes de H ajudam a estabilizar as estruturas secundárias
A glicina não sofre tantos impedimentos estéreos
Alguns aminoácidos têm estruturas preferenciais (Gly, Pro, Val)
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A Hélice α,um dos elementos de estrutura secundária mais abundantes
� Estrutura c ompacta, enrolada para a direita� Distância de 1,5 Å entre cada resíduo� Cada volta da hélice tem 3.6 resíduos (5,4 Å)� Rotação de 100º por resíduo, de forma que a cadeia lateral é projectada para fora, em intervalos regulares
Esqueleto peptídico
Vista só Cα
Vista de topo
A hélice não é oca, pois os átomos do centro
estão em contacto próximo
Cadeias laterais
A Hélice α,um dos elementos de estrutura secundária mais abundantes
� A estrutura é estabilizada por pontes de hidrogénio entre o grupo carbonilo e o hidrogénio do grupo amina a uma distância de 4 aminoácidos N-H
� As cadeias laterais podem estabilizar ou destabilizar a estrutura em hélice.
Ex. Só Asp, levava a repulsão das R
H-bond
H-bond
A prolina é incompatível com a hélice α
Leva a kinks
A glicina introduz uma elevada flexibilidade na hélice.
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A Hélice α,um dos elementos de estrutura secundária mais abundantes
Dependendo dos resíduos de aa, e das suas cadeias laterias, as hélices podem ser polares, hidrofóbicas, ou
anfipáticas.
Hélices anfipáticas podem ajudar a estabilizar arranjos tridimensionais
com um core apolar, no caso de proteínas soluveis, ou polar, no caso
de proteínas membranares.
Conformação β e Folha β,outro elemento de estrutura secundária predominante
As cadeias β (unidade básica) têm uma estrutura estendida, em zig-zag, com as cadeias laterais alternando acima ou debaixo do esqueleto.Duas ou mais cadeias β criam uma topologia em folha β , que é estabilizada com ligações de H entre resíduos de aminoácidos muito distantes.
Dependendo da orientação das cadeias peptidicas podem ser:
Folhas antipararelas
Folhas paralelas
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Conformação β e Folha β,outro elemento de estrutura secundária predominante
Folhas β antipararelasTêm uma estrutura ligeiramente entortada para a direita (L-aa)
Folhas β paralelasApresentam uma torção menor que as antiparalelasAs pontes de H não são tão estáveis
As estruturas são estabilizadas por pontes de H entre as cadeias adjacentes (aa longínquos)
Conformação β e Folha β,outro elemento de estrutura secundária predominante
Arranjo de folhas β antipararelas em barrilTêm uma estrutura ligeira torção para a direita (L-Aa)
Barril βΒ-barrel
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Os Reverse turn ou elementos de reversãoelementos mais simples de ES (3-4 resíduos) que revertem a cadeia polipéptidica
Beta-Turns (Tipo I e II)4 resíduos com Pontes de H entre o 1ºe o 4º. As volta tipo I ocorrem duas vezes mais frequentemente do que as do tipo II. As do tipo II tem sempre um resíduo de glicina na terceira posição.
Gamma-Turns3 resíduos com Pontes de H entre o 1ºe o 3º. São voltas muito apertadas, com geometria relativamente desfavoravel.Menos comuns.
Níveis hierárquicos na estrutura das proteínas:Estrutura super-secundária - Motivos
Combinações simples de elementos de estructuras secundárias
-motivo β hairpin: 2 folhas β adjacentes e antiparalelas ligadas por um pequeno loop.
- Motivo β-α-β: a hélice a central liga o C-terminal da primeira folha ao N-terminal da segunda folha escudando os residuos hidrofóbicos de folhas b, da superfície.
-motivo hélice-volta-hélice: contém 2 hélices e estão normalmente associados à ligação ao DNA. Normalmente ocorrem em proteínas reguladoras.
-chave grega: 4 folhas b ligadas topo a topo e enroladas em sandwich.
β hairpin Motivo β-α-β hélice-volta-hélice HTH chave grega
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Níveis hierárquicos na estrutura das proteínas:Domínios Estruturais
A combinação de motivos estruturais origina estruturas mais complexas
Combinação de domínios α-α origina um domínio designado por feixe de 4 hélices (four helix bundle)
Os domínios podem ser classificados pelo tipo de estrutura secundária predominante:
Domínios αDomínios βDomínios α β
�Um domínio estrutural equivalente pode ocorrer em proteínas com estrutura primária muito distinta.�Em termos evolutivos existe muito maior conservação estrutural do que a nível de estrutura primária.
Níveis hierárquicos na estrutura das proteínas:Domínios Estruturais
Um domínio é uma parte estructural de uma proteína que pode funcionar e por vezes existir de forma independente. Normalmente o seu enrolamento é independente do resto da proteína. Cada domínio forma uma estructura compacta tri-dimensional e muitas proteínas tem vários domínios estruturais, ao qual normalmente está associada uma função fisiológica específica. Como os domínios são estáveis, podem ser substituídos por técnicas de engenharia genética, resultando em proteínas quiméricas.
Estrutura da Flavohemoglobina de uma bactéria
NAD-binding domain
flavin-binding (FAD) domain
globin domain
Estrutura tetramérica da Hemoglobina de vertebrados
Domínio redutase
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Níveis hierárquicos na estrutura das proteínas:Domínios Estruturais
Domínio associado à ligação a nucleótidos
Exemplos de Domínios αααα β
Barril β
Exemplos de Domínios β
Estrutura terciária estrutura tridimensional da proteína
� Estrutura tridimensional resultante do enrolamento da cadeia polipep-tidica e arranjo espacial de todos os átomos constituintes da cadeia.
� Corresponde ao valor mínimo da Energia de Gibbs
� O mecanismo de enrolamento
das proteínas designa-se por folding
folding
Estrutura Nativa
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Exemplo do enrolamento sequencial de uma proteína,processo de folding – aquisição da estutura nativa
Estrutura terciária estrutura tridimensional da proteína
Numa proteína globular, os elementos da estrutura secundária associam-se numa estrutura compacta estabilizada por interacções não covalentes:
- pontes de H- interacções iónicas- interacções de natureza hidrófoba
E por interacções covalentes entre as cadeias laterais de ?
L-Cisteína
oxidação
Ponte persulfureto
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Estrutura terciária estrutura tridimensional da proteína
A estrutura nativa da proteína é estabilizada por pontes persulfureto
Processo de desnaturação, é aquele em que a proteína perde o seu fold nativo. Fica desnaturada.
No processo de refolding a proteína retorna à sua
estrutura nativa
Folding in vivo – Papel dos chaperones
Os chaperones são proteínas com a capacidade de se ligarem a cadeias polipeptídicas nascentes e com intermediários parcialmente desnaturados.
Chaperones Pequenos (< 200 kDa) heat shock protein Hsp40, Hsp70, homólogos e co-chaperones
Chaperones Grandes (> 800 kDa) o sistema GroE e chaperones tailess complex polypeptide-1 (TCP-1)
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Folding in vivo – Papel dos chaperones pequenos
DnaJ (Hsp40)DnaK(hsp70)GrpE
O DnaJ vai estimular a actividade atpásica do DnaK, fazendo-o ficar ligado a ADP.O DnaK-ADP liga-se fortemente ao péptido
Primeiro, o DnaJ liga-se à cadeia peptidica, e a seguir ao DnaK
Outro factor, o GrpE, estimula a libertação do ADP
O apo-DnaK, liga outro ATP, e solta a cadeia peptídica já enrolada.
Folding in vivo – Papel dos chaperones grandes
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Folding in vivo – Regulação
No caso da proteína não conseguir atingir a sua estrutura nativa, ela é “marcada” para ser destruída no proteassoma.
A marcação é feita por ligações de múltiplas ubiquitinas à proteína.
No protessoma a proteína é hidrolisada em fragmentos peptídicos. Uma mutação que cause a
alteração ou deleção deresíduos de aminoácidos,pode ser o suficiente para aproteína não atingir a suaconformação nativa.Doenças genéticas
Folding das proteínas, degradação e agregação
Ubiquitina
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Agregação de proteínas mal enroladas é a base de doenças neurodegenrativas como o Alzheimer ou o Parkinson
Estrutura terciária determinação da estrutura tridimensional da proteína
A primeira estrutura de uma proteína foi determinada por difracção de Raios-X, a partir dum cristal da mioglobina de cachalote.Este é ainda o método mais usado, mas há outros tais como a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR).A partir de estruturas já identificadas é possível prever computacionalmente, ou modelar a estrutura de uma proteína
Lisozima cristalizadaEstrutura tridimensional
da lisozima
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Diferentes modos de representação da estrutura tridimensional da proteína
Átomos (bolas) com raio de Van der Waals
Balls and SticksBolas(átomos) e traços (ligações)
Superfície de Van der Waals
Superfície exposta ao solvente, com
coloração pela carga
Representações esquemáticas dos motivos de estrutura
secundária
Estrutura quaternária
Há proteínas que são constituídas por mais do que uma cadeia polipéptídica, sendo esta associação essêncial à sua função.Chamam-se oligómeros ou oligoméricas, e têm uma estrutura quaternária, que resulta da estrutura tridimensional adquirida pelo folding/associação das diferentes subunidades.
Classificam-se pelo número de subunidades:dimeros, trimeros, tetrameros...
Dependendo da natureza dos seus monómeros (constiutintes)homo-oligomeros (mesma subunidade)hetero-oligomeros (diferentes subunidades)
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Estrutura quaternária
Ferritina24 subunidades iguais
HemoglobinaHeterotetramero (duas subunidades α e 2 β)
Estrutura quaternária
Complexo I da cadeia respiratória 15 subunidades diferentes na bactéria Thermus thermophylus
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Proteínas Fibrosas
As proteínas fibrosas distinguem-se das proteínas globulares pela estrutura tridimensional global e pela função que desempenham.
Estas proteínas apresentam conformações estendidas regulares e insoluveis em água, em contraste À globulares que se enrolam sobre si próprias.Estas proteínas desempenham funções estruturais, conferindo rigidez e/ou elasticidade às estruturas fisiológicas.
Estructura da seda. FibroínaAs fibras da malha da seda são compostas pela proteína fibroína.a) A fibroína é composta por camadas de
folhas b anti-paralelas ricas em alanina (roxo) e glicina (amarelo).
b) Fitas de fibroína (azul) de seda de aranha vistas ao microscópio electrónico.
Proteínas Fibrosas –α-queratina e o cabelo
(a) α-queratina é composta de hélices- αsuper-enroladas. Pares desta hélice inter-enrolados formam “coiled coils” que se combinam em estructuras ordenadas chamadas protofilamentos e protofibris.
4 protofibris – 32 cadeias de α -queratina -combinam-se para formar um filamento intermédio.
A estrutura de um cabelo é um conjunto de muitos filamentos de α -queratina.
A quebra e rearranjo de pontes persulfureto é a base bioquímica das
permanentes
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Proteínas Fibrosas – o colagénio
Estructura do colagénio. a) a cadeia de colagénio tem uma estructura secundária
repetida única. A sequência tripeptídica Gly-X-Pro adopta uma estrutura em hélice a rodar para a esquerda com três resíduos por volta.
c) 3 hélices deste tipo, em cinzento, azulclaro e azul escuro enrolam-se umas à volta das outras, no sentido da direita.
d) A super-hélice do colagénio vista de topo. Os resíduos de Gli (vermelho), estão sempre localizados no interior, onde as 3 cadeias estão em contacto, devido ao tamanho muito reduzido da sua cadeia lateral.
Hélices à esquerda
Tripla Hélice de hélices
Relação Estrutura-Função
A estrutura é essencial à função.A estrutura tridimensional das proteínas tem curvaturas, tem cavidades, tem superfícies com diferentes cargas (neutra, positiva, negativa) e estas características vão permitir à proteína o desempenho da sua função.
Durante a evolução dos organismos, embora ocorra uma imensa variação da estrutura primária, a estrutura tridimensional (3ária, 4ária) mantem-se conservada, e observa-se conservação também de resíduos dos locais funcionais.
S_cerevisieae : Homo_sapiens : Xenopus : Photobacterium : Actinobacillus :
* 20 * 40 * 60 * 80 *-------------VQAVAVLKGda--gvSGVVKFEQAsesepTTVSYEIAGNSPnAERGFHIHEFGDat--------ngCVSAGPHFNPF------------aTKAVAVLKGdg--pvQGIINFEQKesngpVKVWGSIKGLTE-GLHGFHVHEFGDnt--------agCTSAGPHFNPL-------------VKAVCVLAGsg--dvKGVVHFEQQde-gaVSVEGKIEGLTD-GLHGFHIHVFGDnt--------ngCMSAGSHFNPE-------------QDLTVKMTDlqtgkpVGTIELSQNky--gVVFTPELADLTP-GMHGFHIHQNGScassekdgkvvlGGAAGGHYDPEkadnssveklvvqVQQLDPVKGnk---dVGTVEITESay--gLVFTPHLHGLAQ-GLHGFHIHQNPScepkekdgklvaGLGAGGHWDPK 6 g G 6 2 6 gl g hGFH6H g AG H51P
: 67 : 67 : 65 : 74 : 84
S_cerevisieae : Homo_sapiens : Xenopus : Photobacterium : Actinobacillus :
100 * 120 * 140 * 160 * KKt-HGaptdevrHVGDMGNVKTDenGVAKGSFKDSLIKLIgptSVVGRSVVIHAGQDDLGKGDTEESLKTGNAGPRPACgvigltnSRk-HGgpkdeerHVGDLGNVTADkdGVADVSIEDSVISLSgdhSIIGRTLVVHEKADDLGKGGNEESTKTGNAGSRLACgvigiaqNKn-HGapgdtdrHVGDLGNVTAEg-GVAQFKITDSLISLKgpnSIIGRTAVVHEKADDLGKGGNDESLKTGNAGGRLACgvigyspHTnkHGfpwtddnHKGDLPALFVSanGLATNPVLAPRLTLK---ELKGHAIMIHAGGDNHSDMPKALGGGGARVACGVIQ-------ETkqHGypwsdnaHLGDLPALFVEhdGSATNPVLAPRLKKLd--EVKGHSLMIHEGGDNHSDHPAPLGGGGPRMACGVIK------- HG P H GD6 6 G A 6 l 6 G 66H D1
: 153 : 153 : 150 : 151 : 162
Alinhamento da estrutura primária de Cu/Zn SOD
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Relação Estrutura-Função Funções das Proteínas
� Catálise (hexocinase)
� Estrutura (colagénio)
� Movimento (actina e miosina)
� Defesa (imunoglobulinas ou anticorpos)
� Regulação (insulina ou receptores de membrana)
� Transporte (Hemoglobina, transferrina)
Muitas vezes as proteínas contém também outras moléculas não peptidicas, que são essencias à sua função, ditos cofactores ou grupos prostéticos. Designam-se por holoproteinas, ou sem o cofactor apoproteínas.
Metaloproteínas, lipoproteínasHeme-proteínas ou proteínas hémicas glicoproteínasFlavoproteínas
Relação Estrutura-Função Flexibilidade estrutural das proteínas – relação estabilidade/função
A estrutura tridimensional adquirida pelas proteínas foi a de menor energiaMas um aumento de enrgia no sistema (pex.Temperatura)Pode levar à destabilização da proteína, e à passagem para uma outra conformação não funcional ou desnaturada
Dependendo da T de crescimento do organismo, as proteínas terão estabilidade a diferentes temperaturas. Assim, enzimas de termófilos têm grandes aplicações tecnológicas
Estas proteínas são estabilizadas graças a um maior nº de interacções, maior rigidez e empacotamento mais eficiente, e de redução da entropia de unfolding
T (ºC)10 30 50 70 90
fracçãode proteínadesnaturada
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Relação Estrutura-FunçãoInteracção proteína ligando
Uma das características mais importantes das proteínas, é a sua capacidade para ligarem com elevada especificidade ligandos (outras proteínas, pequenas moléculas, etc. )
O equilibrio de ligação segue as regras básicas de equilibrio químico:
[ ][ ][ ]
[ ][ ] [ ]PLP
PL
LP
PLK
PLLP
L
+=
=
⇔+
θ
Fracção de locais ocupados pelo ligando
[ ][ ][ ][ ] [ ]
[ ][ ]
L
L
L
KL
L
PLPK
LPK
1+=
↓
+=
θ
θ
Função hiperbolica
Relação Estrutura-FunçãoInteracção proteína ligando
Na base das interacções proteína-ligando estão as interacções não covalentes (electrostáticas, iónicas, por pontes de H, hidrófobas)
Camada de moléculas de água ordenadas
moléculas de água desordenadas, libertadas pela interacção do enzima com o substrato
A remoção da camada ordenada de moléculas de água favorece a formação do complexo enzima-substrato.
Separados, o enzima e o substrato forçam as moléculas de água vizinhas a formarem uma
camada ordenada. A ligação do substrato á enzima liberta algumas moléculas de água,
aumentando a entropia do sistema (∆S) e portanto favorecendo energeticamente a
reacção.
∆S aumenta
Interacção enzimasubstrato estabilizada por pontes de hidrogénio, interacções iónicas ou hidrofóbicas
Efeito hidrófobo
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Relação Estrutura-Funçãocomplementaridade entre proteína-ligando
As proteínas são específicas. A ligação só se dá com o ligando com o qual à complementaridade.
Se for ligar um ligando apolar, o local de ligação será composto de forma a ser também apolar.Se o ligando tiver uma carga positiva, é natural que no local de ligação estejam expostos grupos polares com carga negativa, e não positiva.
Se o ligando é grande, o pocket de ligação será grande, mas se o ligando é pequeno, é natural que a conformação da proteína crie um local de menores dimensões.
Relação Estrutura-Funçãocomplementaridade entre proteína-ligando
Qualquer ião entra solvatado até
à cavidade
mas precisa de ter a carga certa e o tamanho certo para perder a solvatação pelas molécuals de água por interacção com os
grupos carbonilo da proteína
Os dipolos das hélices vão forçar o sentido de movimentação de iões através do canalO caso do canal de potássio
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Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas
A alosteria ocorre quando existem mais do que um local de ligação na proteína
Assim a ligação ao site 1 pode: - não afectar a ligação do 2- ajudar a ligação do 2- inibir a ligação ao site 2
Os efeitos alostereos são sentidos quando a ligação dum ligando leva a alteração da conformação da proteína
Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas – Exemplo da hemoglobina
Mioglobina
Hemoglobina
Função de transporte de O2
no sangue, entre os pulmões e os tecidos
Função de armazenamento de
O2 nos tecidos musculares
Constituida por 4 subunidades semelhante à mioglobina
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Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas – Exemplo da hemoglobina
Mioglobina
Hemoglobina O binding site do O2 é o Fe2+ do hemo b presente em cada cadeia de globina
Um hemo é composto por anel porfirina Onde um ião Fe pode ficar ligado
Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas – Exemplo da hemoglobina
Ligação de oxigénio à mioglobina e à hemoglobina
A mioglobina apresenta um perfil hiperbolicode ligação,Com alta afinidade para o ligando
A Hemoglobina apresenta um perfil sigmoidal de ligação Tem uma misturade baixa afinidade e de alta afinidade
Alta afinidade Baixa afinidade
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Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas – Exemplo da hemoglobina
Sem O2 ligado, todos os monómeros da hemoglobina estão no estado T, que tem baixa afinidade
A ligação de O2 a uma subunidade induz alterações conformacionais nas outras subunidades para passarem ao estado R, com mais afinidade para o O2.. Assim mais O2 pode ser ligado.
A alteração conformacional é induzida noutra cadeia, e sentida junto ao hemo – o binding site
Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas – Exemplo da hemoglobina
A ligação de Oxigénio à hemoglobina é afectada pelo pH, pelo efeito de Bohr.Quanto mais ácido menor a afinidade.
O pH mais ácido nos capilares serve para facilitar a libertação de oxigénio junto aos tecidos
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Relação Estrutura-FunçãoA alosteria nas proteínas – Exemplo da hemoglobina
Outros efectores na afinidade da hemoglobina para o oxigénio: o CO2 e o 2,3-bifosfoglicerato
• O CO2 contribui para baixar o pH, e ao mesmo tempo reage com os N-terminais das cadeias da Hb, o que promove o estado T de baixa afinidade•O 2,3-BPG liga-se à Hemoglobina no interface das subunidades e baixa a afinidade para o oxigénio, favorecendo o estado T.
Hb
O 2,3-BPG é produzido numa via de desvio da glicólise
Relação Estrutura-FunçãoAcção mecânica por alteração conformacional da proteínas
Motores moleculares – o caso das células musculares
• Filamentos grossos (roxo): miosina super enrolada em coiled-coil tails empacotadas costas-com-costas
• Filamentos finos (cinzento): actina (+ outras proteínas(Tropomiosina, Troponina)
• Os discos Z e M são proteínasque organizam e servem de âncoraaos filamentos finos e grossos
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Relação Estrutura-FunçãoAcção mecânica por alteração conformacional da proteínas
Motores moleculares – o caso das células musculares
• O comprimento dos filamentosfinos e grossos mantém-se constante.
• Os filamentos deslizam uns pelosoutros
• Este movimento é derivado damiosina “caminhar” (filamentogrosso) “caminhar” ao longo da F-actina (filamento fino)
• O resultado final é havercontração e distenção das fibrasmusculares
Relação Estrutura-FunçãoAcção mecânica por alteração conformacional da proteínas
A miosina, através de actividade ATPasica consegue promover a contração muscular.A clivagem do ATP leva-a a uma conformação flectida, preparando o power stroke. A mudança para esta conformação empurra a miosina ao longo dofilamento de actina
ATP reduz a afinidade daMiosina para
a actina
A Miosina-ADP liga-se à actina
A libertação do Pi leva ao retorno da
conformação inicial
1. ATP bindingActin dissociation
2. ATP hydrolysis Cocking of myosin head
3. Weak actinbinding4. Pi release
Strong acting binding
5. Power stroke
6. ADP release
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Ferramentas de biologia computacional utilizadas na determinação da função de proteínas
Expasy Tools
Blast – comparação de sequencias de proteinas/DNA, procura de semelhanças nos genomas sequenciadosClustal e GeneDoc – comparação/alinhamento de estruturas primárias...
Multiplas ferramentas para prever peso molecular, pI,
estrutura secundária, terciária, motivos ou sinais nas sequencias
de aminoácidos...
Bibliografia
Capítulo 11, 12, 14, 15 .Capítulo 16 (curiosidade)
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Questões
1. Descreva duas das múltiplas funções desempenhadas pelas proteínas?
2. Defina estrutura primária de uma proteína.
3. Qual a estrutura da ligação peptídica?
4. Examine o seguinte tetrapéptido:
a) Desenhe caixas em torno de cada uma das ligações peptídicas.
b) Qual o significado dos grupos R?
c) Entre que ligações da cadeia principal existe livre rotação?
5. Como se designam genericamente as proteínas constituídas por mais de uma cadeia polipeptídica?
Questões
6. Caracterize o padrão de pontes de hidrogénio numa hélice α e numa folha β.
7. A mioglobina é uma proteína monomérica com um enrolamento do tipo all-alpha, constituída por oito segmentos de hélices α. Um destes segmentos tem a seguinte sequência:
-Gln-Gly-Ala-Met-Asn-Lys-Ala-Leu-Glu-His-Phe-Arg-Lys-Asp-Ile-Ala-Ala
a) Quais as cadeias laterais da hélice α que estarão viradas para o interior da proteína e quais as cadeias laterais que estarão viradas para o solvente?
b) Este segmento é representativo de uma hélice anfifílica?
8. Designa-se por tetramérica uma proteína constituída por quatro subunidades.
a) Distinga um homotetrâmero de um heterotetrâmero.
b) Dê um exemplo de uma proteína de uma proteína heterotetramérica.
9. Defina domínio estrutural
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Questões
10. A ligação de um ligando a uma proteína liberta moléculas de água coordenadas. Explique a razão pela qual este processo favorece a formação do complexo proteína-ligando.
11. Explique a selectividade dos canais de potássio a iões K+ relativamente a iões Na+
12. A hemoglobina é uma proteína com a função específica de transportar oxigénio dos pulmões para todas as células do organismo. Descreva sucintamente em que consiste o efeito de Bohr e em que medida contribui para a função normal da hemoglobina.
13. Podem existir proteínas com uma sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica muito diferente e com uma estrutura tridimensional e uma função idêntica?
14. Qual a principal razão para terem surgido chaperones durante o processo evolutivo da síntese de proteínas nos sistemas celulares?
15. Quais os factores determinantes para a estabilidade do estado nativo de uma proteína?