Proteinas 1

PROTEINAS REALIZADO POR: JORGE BARRIOLA Y MONICA DIB CATEDRA DE QUIMICA CARRERA DE MEDICINA- IUCS-SEDE LA RIOJA FUNDACION BARCELO

FUNCIONES DE LAS PROTEINAS

► ESTRUCTURAL

(MUSCULOS) ► CATALITICA (ENZIMAS) ► TRANSPORTE (HEMOGLOBINA, ALBUMINA) ► TRANSPORTE TRANSMEMBRANA (PERMEASAS) ► CONTRACTIL (ACTINA Y MIOSINA) ► HORMONAL (INSULINA, ACTH, STH) ► DEPOSITO (OVOALBUMINA, PROTEINAS DE SEMILLAS) ► DEFENSA (ANTICUERPOS)

EL ESTUDIO DE LA ESTRUC-TURA DE UNA PROTEINA SE LLEVA A CABO POR DIFRAC-CCION DE RAYOS X DE LA PROTEINA CRISTALIZADA. ES LA MISMA TECNICA QUE PERMITIO CONOCER LA ES-TRUCTURA DEL ADN . SE OBTIENEN IMÁGENES CO-MO LA DE LA PROXIMA DIA-POSITIVA QUE LUEGO DEBEN SER INTERPRETADAS. LAS MISMAS PERMITEN DE-DUCIR QUE LA ESTRUCTURA DE UNA PROTEINA ES LA IN-

CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS ►

POR LA COMPOSICION:

 SIMPLES : COMPUESTAS SOLO POR AA ► ALBUMINA

 CONJUGADAS: COMPUESTAS POR AA Y OTROS COMPUES-TOS QUIMICOS (IONES METALICOS, LIPIDOS, GLUCIDOS, ETC.) ► EJEMPLO:

HEMOGLOBINA (HEMO + GLOBINA)

CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS • POR EL NUMERO DE CADENAS • MONOMERICA: 1 CADENA • OLIGOMERICA: POCAS CADENAS (210) • POLIMERICA: MUCHAS CADENAS (> 10) • Homomultimer - one kind of chain • DIFERENCIAS ENTRE CADENAS • HOMOMULTIMERO • HETEROMULTIMERO

CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS ESTRUCTURA: ESTRUCTURA: FIBROSAS POLIPEPTIDOS CON UN ARREGLO ALARGADO INSOLUBLES EN AGUA FUERTES Y FLEXIBLES EJEMPLO: COLAGENO

GLUBULARES POLIPEPTIDOS CUYAS CADENAS SE PLIEGAN EN FORMA ESFERICA SOLUBLES EN AGUA EJEMPLO: ALBUMINA NUMERO DE AMINOACIDOS PEPTIDO: 2-10 AA POLIPEPTIDO: 10-50 AA PROTEINA > 50 AA

PROTEINA GLOBULAR Y FIBROSA catalase

keratin

collagen

NIVELES DE ORGANIZACION DE LA ESTRUCTURA PROTEICA

ESTRUCTURA PRIMARIA DETERMINA LAS OTRAS ESTRUCTURAS tuna 1 GDVAKGKKTFVQKCAQCHTVENGGKHKVGPNLWGLFGRKTGQAEGYSYTDANKSKGIVWN yeast 1 GSAKKGATLFKTRCLQCHTVEKGGPHKVGPNLHGIFGRHSGQAEGYSYTDANIKKNVWDE rice 1 GNPKAGEKIFKTKCAQCHTVDKGAGHKQGPNLNGLFGRQSGTTPGYSYSTANKMAVIWEE tuna 61 ETLMEYLENPKKYIPGTKMIFAGIKKKGERQDLVAYLKSATS yeast 61 NNMSEYLTNPKKYIPGTKMAFGGLKKEKDRNDLITYLKKACE rice 61 NTLYDYLLNPKKYIPGTKMVFPGLKKPQERADLISYLKEATS

LA ANEMIA FALCIFORME SE DEBE SOLAMENTE AL CAMBIO DE UN AMINOACIDO LO CUAL ALTERA LA ESTRUCTURA Y LA FUNCION DE LA HB

LA UNION PEPTIDICA CONDICIONA LA ESTRUCTURA SECUNDARIA • EL DOBLE ENLACE CARBONOOXIGENO DEL CARBOXILO HACE QUE EL CARBONO ALFA Y EL AMINO ESTE EN EL MISMO PLANO LO QUE LIMITA LA ROTACION • SOLO PUEDEN ROTAR LIBREMENE LAS UNIONES ENTRE: •AMINO Y CARBONO ALFA • CARBONO ALFA Y CARBOXI-

ESTRUCTURA SECUNDARIA ALFA HELCE Right handed • HAY 3.6 RESIDUOS helix POR VUELTA

• HAY 1.5 ANGSTROM POR RESIDUO • SE FORMAN PUENTES H ENTRE EL OXIGENO DEL CARBOXILO Y EL N DEL AMINO UBICADO A 4 AA DE DISTANCIA

Alpha-Helix • LOS RESTOS R DE LOS AA QUEDAN HA-CIA AFUERA DE LA ALFA HELICE • GLICINA Y PROLINA DESESTABILIZAN LA ALFA

ESTRUCTURA SECUNDARIA BETA CONFORMACION LA CADENAS PUEDEN SER PARALELAS O ANTIPARALELAS ► LOS PUENTES H SE ESTABLECEN DEL MISMO MODO ► DISTANCIA POR RESIDUO ►

 CADENAS ANTIPARALELAS: 3.47 ANGSTROM  CADENAS PARALELAS: 3.25 ANGSTROM  CADA CADENA DE UNA CONFORMACION BETA PUEDE SER DIBUJADA COMO UNA HELICE CON

2 RESIDUOS POR VUELTA

BETA COMFORMACION

BETA CONFORMACION ► LOS

RESTOS R DE LOS AMINOACIDOS SE UBICAN HACIA ABAJO Y ARRIBA DEL PLANO DE LA HOJA BETA

PROTEINAS ESTRUCTURA PRIMARIA Y CUATERNARIA

ESTRUCTURA TERCIARIA ► ES

EL TERCER NIVEL DE ORGANIZACION DE LA CADENA PROTEICA ► EL PLEGAMIENTO DEL POLIPEPTIDO GENERA DISTINTAS ESTRUCTURAS QUE INTERACTUAN ENTRE SI. ► SE PRODUCE POR LA INTERACCION DE LOS RESTOS R DE LOS AA. ► LAS INTERACCIONES SON: IONICAS, PTE H, PTE DISULFURO E HIDROFO-BICAS.

ESTRUCTURA PRIMARIA Y ESTRUCTURA TERCIARIA PROTEINAS CON SIMILAR ESTRUCTURA PRIMARIA TIENEN SIMI-LAR ESTRUCTURA TERCIARIA tuna yeast rice tuna yeast rice

1 GDVAKGKKTFVQKCAQCHTVENGGKHKVGPNLWGLFGRKTGQAEGYSYTDANKSKGIVWN 1 GSAKKGATLFKTRCLQCHTVEKGGPHKVGPNLHGIFGRHSGQAEGYSYTDANIKKNVWDE 1 GNPKAGEKIFKTKCAQCHTVDKGAGHKQGPNLNGLFGRQSGTTPGYSYSTANKMAVIWEE 61 ETLMEYLENPKKYIPGTKMIFAGIKKKGERQDLVAYLKSATS 61 NNMSEYLTNPKKYIPGTKMAFGGLKKEKDRNDLITYLKKACE 61 NTLYDYLLNPKKYIPGTKMVFPGLKKPQERADLISYLKEATS

PROTEINAS DE LA MISMAS FAMILIA COMPARTEN DOMINIOS SIMILARES lactate dehydrogenase

malate dehydrogenase

COO-

COOO

C + NADH CH3

COOHO

CH + NAD+ CH 3

O

C H2C

+ NADH

COO-

COOHO

CH

+ NAD+

CH2 COO-

UNIONES DE LA ESTRUCTURA TERCIARIA

PUEDEN SER IONICAS, PUENTE H, PUENTE DISULFURO PERO LA MAS IMPORTANTE ES LA HIDROFOBICA.

ESTRUCTURA CUATERNARIA • IMPLICA LA ORGANIZACION DE LAS DIFERENTES SUBUNIDADES QUE COMPONEN UNA PROTEINA OLIGO O MULTIMERICA • SE ESTABLECEN UNIONES IONICAS, PTE H PERO NO COVALENTES

α 2β

2

α 2β γ

DESNATURALIZACION PROTEICA ►

ES LA RUPTURA DE TODAS LAS ESTRUCTURAS EX-CEPTO LA PRIMARIA.

►

PUEDE SER REVERSIBLE EN ALGUNOS CASOS.

►

SE PUEDE REALIZAR POR METODOS FISICO O QUI-MICOS

►

METODOS FISICOS:  CALOR

►

METODOS QUIMICOS:  ACIDOS  SULFUTO DE AMONIO  DETERGENTES (SDS)

HIDRÓLISIS PROTEICA ► IMPLICA

LA RUPTURA DE TODAS LAS ESTRUCTURAS INCLUSIVE LA PRIMARIA ► SE PRODUCE LA SEPARACION DE LOS AA ► SE PUEDE REALIZAR POR METODOS QUIMICOS:  ACIDOS FUERTES  ENZIMAS (TRIPSINA, PEPSINA, ETC.)

APLICACIONES CLINICAS ► UREMIA:

CONCENTRACION DE UREA EN

SANGRE. ► VALOR NORMAL: 20-45 MG % ► SE FORMA EN EL HIGADO A PARTIR DEL GRUPO AMINO DE LOS AMINOACIDOS, PASA A SANGRE Y SE ELIMINA POR VIA RENAL. ► HIPERUREMIA: IMPLICA FALLA RENAL ► HIPO UREMIA: IMPLICA FALLA HEPATICA

APLICACIONES CLINICAS ► CREATININEMIA:CONCENTRACION

CREATININA EN SANGURE ► VALOR NORMAL: 0.5-1.5 MG %

DE

 SU RANGO DEBIERA DEPENDER DE LA MASA CORPORAL ► SE

FORMA A PARTIR DE LA CREATINA DEL MUSCULO, PASA A SANGRE Y SE ELIMINA POR RIÑON. ► HIPERCREATININEMIA: IMPLICA FALLA RENAL

CUESTIONARIO ► ► ► ► ► ► ► ► ►

QUE SON LOS AMINOACIDOS Y QUE FUNCIONES CUMPLEN ? COMO SE CLASIFICAN ? COMO SE UNEN ENTRE SI PARA FORMAR PEPTIDOS O PROTEINAS ? QUE SON LAS PROTEINAS Y CUALES SON SUS FUNCIONES ? COMO SE CLASIFICAN LAS PROTEINAS ? EN QUE NIVELES SE ORGANIZA LA ESTRUCTURA DE UNA PROTEINA Y CUALES SON LAS UNIONES CARACTERISTICAS DE CADA UNO ? CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE DESNATURALIZACION E HIDROLISIS PROTEICA ? QUE ES LA UREA, A PARTIR DE QUE SE FORMA, CUAL ES SU NIVEL NOR-MAL Y QUE CAUSAS PUEDEN PRODUCIR AUMENTO O DISMINUCION EN SANGRE ? QUE ES LA CRETININA, A PARTIR DE QUE SE FORMA, CUAL ES SU NIVEL NORMAL Y QUE CAUSAS PUEDEN PRODUCIR SU AUMENTO EN SANGRE ?