FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS
INTRODUCCION
Las proteinas son moleculas dinámicas cuyas funciones dependen, de modo casi
variable, de las interacciones con otras moleculas. Estas interacciones se ven
afectadas por cambios, a veces espectaculares y otros sutiles, de la conformacion
proteica que pueden desencadenar importante efectos fisiologicos.
La mayoria de estas interacciones son transitorias, a pesar de que pueden constituir la
base del transporte de oxigeno, la
funcion inmunitaria y la contraccion muscular.
CONCEPTOS BASICOS:
Ligando:
· molecula unida de manera reversible por una proteina
· Pueden ser cualquier tipo de molecula incluso otras proteinas
· Se une al sitio de fijacion de una proteina (complementario al
ligando en tamaños, forma, carga y carácter hidrofobico)
· Interacciones especificas con las proteinas, y estas pueden
tener diferentes sitios de fijacion para diferentes ligandos
Flexibilidad:
· Los cambios conformacionales acostumbran a ser esenciales para la
funcion proteica.
· Cambios sutiles: reflejan vibraciones moleculares y/o movimientos de los
residups de aa. La proteina "respira"
· Cambios grandes: desplazamiento de segmentos de la estructura proteica
Encaje Inducido: la adaptacion estructural qie se produce entre la proteina
y el ligando para permitir una union mas fuerte.
· Reguladas mediante interacciones especificas con uno o mas
ligandos, sin embargo, en una protteina con multiples subunidades ,
la union de un ligando a una subunidad puesde afectar la union del
ligando a otras subunidades
Enzimas: representan un caso especial en la funcion proteica
· Sustrato: moleculas sobre las que actuan (ligandos)
· Sitio catalitico o activo: sitio de fijacion del ligando
5.1 UNION REVERSIBLE DE UNA PROTEINA A UN LIGANDO:
PROTEINAS DE UNION A OXIGENO
Mioglobina
· Contiene un grupo prostetico hemo que une oxigeno
· El hemo consiste en un unico atomo de Fe^2+ coordinado en un anillo de
porfirina
· El oxigeno se une a la hemoglobina en un proceso descrito
mediante una constante de asociacion Ka o una constante de
disociacion Kd
· Para una proteina monomerica como la mioglobina, la fraccion de
sitios de fijacion ocupados por ligandos es una funcion hiperbolica de la
concentracion del ligando.
Hemoglobina
· Tiene cuatro subunidades con grupos hemos, dos alfa y dos beta
· Existe en dos estados estructurales interconvertibles, T y R
· Estado T: es el más estable en ausencia de oxigeno
· La union de oxigeno no promueve la transicion hacia el estado R
Union de Oxigeno a la hemoglobina
· La union es alosterica y cooperativa, es decir, la unión de la
primera molécula de oxígeno aumenta la afinidad de unión al segundo
grupo hemo, la unión de la segunda aumenta la afinidad para la tercera,
etc.
· Al unirse con oxigeno, la hemoglobina experimenta cambios
conformacionales
· Estos cambios entre los estados T y R producen una union
cooperativa, esta se describe mediante una curva sigmoidea y se analiza
mediante la representacion de Hill
· Existen dos modelos para explicar la union cooperativa de
los ligandos: el modelo concertado y el modelo secuencial
Hemoglobina + H + CO2
· Esta interaccion resulta en la formacion de pares ionicos
que estabilizan el estado T y hacen disminuor la afinidad de la
hemoglobina por el O2 (efecto Bohr)
· La union del O2 a la hemoglobina tambien esta modulada por el
2,3-bisfosfoglicerato, este se une y estabiliza el estado T
Anemia falciforme:
· Es una enfermedad genética causada por la sustitucion de un
unico aminoacido (Glu por Val) en cada una de las cadenas b de la
hemoglobina
· El cambio genera la aparicion de una zona hidrofobica en la
superficie de la hemoglobina que hace que las moleculas se
agreguen en haces de fibras
· En condiciones de homozigosis, esta enfermedad presenta graves
complicaciones.
