tema 2 biomoleculas completo, Diapositivas de Bioquímica

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Fernando Henao Dávila

Curso 2018- 2019

Tema 2: Estructura terciaria de las proteínas.

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

DE BIOMOLÉCULAS.

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

GUIÓN

TEMA 2. Estructura terciaria de las proteínas

2.1 Introducción.

2.2 Motivos estructurales y fuerzas implicadas en el mantenimiento de la

estructura terciaria.

2.3 Plegamiento proteico y chaperones moleculares. Patologías por

plegamiento incorrecto

2.4 Estructura de la mioglobina

TEMA 2. ESTRUCTURA TERCIARIA DE LAS PROTEÍNAS

1. CONOCER ENLACES E INTERACCIONES QUE DETERMINAN LA ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE PROTEÍNAS.
2. CONOCER COCEPTO DE DOMINIO PROTEICO Y DE GRUPO PROSTÉTICO Y SU ESENCIALIDAD PARA LA FUNCIÓN DE LAS HETEROPROTEÍNAS.
3. CONOCER MECANISMO DE PLEGAMIENTO Y PATOLOGÍAS POR PLEGAMIENTO INCORRECTO. EJ. PRIONES

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

ESTABILIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA TERCIARIA

• Conformación: disposición espacial de los átomos de una proteína.
• Las proteínas adoptan una o unas pocas conformaciones.
• Proteína nativa: proteína en cualquiera de sus conformaciones funcionales y plegadas.
• Estabilidad: tendencia a mantener la conformación nativa.
• Las proteínas son flexibles.

* Puentes disulfuro.

• Atracción electrostática o enlace salino *Puentes de hidrógeno *Interacciones hidrofóbicas *Fuerzas de van der Waals.

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila PLEGAMIENTO PROTEICO. ESTRUCTURAS CARACTERISTICAS DE LAS PROTEÍNAS GLOBULARES

PATRONES DE PLEGADO

1.LOS QUE SE PRODUCEN ALREDEDOR DE UN EMPAQUETAMIENTO DE HÉLICES ALFA.

2. LOS QUE SE CONSTRUYEN SOBRE UN ENTRAMADO DE ESTRUCTURAS DE LAMINA BETA.

MIOHEMERITINA (^) PREALBUMINA PIRUVATO QUINASA DOMINIO 1 PROTEÍNA DE LA CUBIERTA DEL VIRUS DEL MOSAICO DEL TABACO INMUNOGLOBULINA, DOMINIO V2 HEXOQUINASA DOMINIO 2 A) PREDOMINANTEMENTE HÉLICE ALFA B) PREDOMINANTEMENTE LAMINA BETA C) HÉLICES ALFA Y LAMINAS BETA MEZCLADAS

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

DESNATURALIZACIÓN DE PROTEÍNAS

• Pérdida de estructura tridimensional suficiente para originar pérdida de función.
  • Calor
  • pH extremo
  • Disolventes orgánicos (alcohol o cetona)
  • Urea 8M ó cloruro de guanidinio 6M
  • Detergentes (SDS)

Eliminación de interacciones

hidrofóbicas

Alteran la carga neta

• No rompen enlaces covalentes Desplegamiento cooperativo Cambio brusco en el plegamiento en pequeños intervalos de temperatura, pH o concentración de agentes desnaturalizantes.

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

RENATURALIZACIÓN DE LA RIBONUCLEASA

PUENTES DISULFURO

Cys

SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS DE LA RIBONUCLEASA BOVINA

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila RENATURALIZACIÓN DE LA RIBONUCLEASA EXPERIMENTO DE ANFINSEN E X P E R I E N C I A 1 E X P E R I E N C I A

2 LA INFORMACIÓN NECESARIA PARA ESPECIFICAR LA ESTRUCTURA

COMPLEJA TRIDIMENSIONAL DE LA RIBONUCLEASA QUEDA CONTENIDA

EN LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS

LA SECUENCIA ESPECIFICA LA CONFORMACIÓN

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila RENATURALIZACIÓN DE LA RIBONUCLEASA EXPERIMENTO DE ANFINSEN RIBONUCLEASA REVUELTA RIBONUCLEASA NATIVA

EXPERIENCIA 3. REOXIDACIÓN EN PRESENCIA

DE UREA 8 M SE OBTIENE UNA FORMA

DENOMINADA RIBONUCLEASA

REVUELTA QUE CONTIENE

SÓLO EL 1 % DE LA

ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

EXPERIENCIA 4. A PARTIR DE LA RIBONUCLEASA

REVUELTA SE PUEDE OBTENER LA NATIVA

MEDIANTE ELIMINACIÓN DE LA UREA

POR DIALISIS Y ADICIÓN DE

TRAZAS DE β-MERCAPTOETANOL

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

CHAPERONINAS SON UNAS PROTEÍNAS ESPECIALES QUE INTERVIENEN EN EL

PLEGAMIENTO ADECUADO DE OTRAS PROTEINAS, EVITANDO QUE SE

PRODUZCA UN PLEGAMIENTO O AGREGACIÓN INADECUADOS.

ESTRUCTURA DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X DEL COMPLEJO EL-ES

GroES ANILLO DE 7 SUBUNIDADES MÁS PEQUEÑAS QUE GroEL GroEL DOS ANILLOS DE 7 SUBUNIDADES. EL CENTRO ES UNA CAVIDAD ABIERTA QUE PUEDE TAPARSE CON GroES. ESTAS CAVIDADES SON COMO REFUGIOS DONDE PUEDEN INCUBARSE LAS PROTEÍNAS HASTA CONSEGUIR SU PLEGADO CORRECTO ES EL U 7ATP + GroES 7Pi 7ATP 7ADP,GroES N ESQUEMA DE LA FUNCIÓN

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila PROTEÍNAS GLOBULARES

1. Tienen diversas funciones: Actividad catalítica (enzimas) Transducción de señales Factores reguladores de transcripción Bioquímica de los ácidos nucleicos Factores de crecimiento, hormonas, neurotransmisores
2. Presentan estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria y/o supersecundaria.
3. Poseen ambos tipos de estructura secundaria en la misma molécula.
4. Son solubles en agua
5. Tienen dominios funcionales y catalíticos diferenciados.

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila GRUPO HEMO:

GRUPO PROSTÉTICO DE LA MIOGLOBINA

Y DE LA HEMOGLOBINA.

1.PARTE ORGÁNICA: PROTOPORFIRINA

2. ÁTOMO DE HIERRO.

ENLACES DE COORDINACIÓN DEL Fe ESTRUCTURA DE LA MIOGLOBINA

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila COORDINACIÓN DEL ÁTOMO DE HIERRO EN LA MIOGLOBINA. HISTIDINA PROXIMAL F HISTIDINA DISTAL E EN LA DESOXIMIOGLOBINA EN LA OXIHEMIOGLOBINA LA UNIÓN DEL OXÍGENO REORGANIZA LOS ELECTRONES ALREDEDOR DEL ÁTOMO DE HIERRO DE TAL MANERA QUE EL IÓN DISMINUYE DE TAMAÑO Y SE DESPLAZA HACIA EL PLANO DE LA PORFIRINA. ESTE CAMBIO EN LA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA VA ACOMPAÑADO DE UN CAMBIO EN LAS PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LA MIOGLOBINA Y LA HEMOGLOBINA LO QUE SIRVE DE BASE PARA LA FORMACIÓN DE IMÁGENES POR RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL (fMRI)

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

A) Fibrosis quística

CFTR: regulador de la conductancia transmembrana de

la fibrosis quística. Phe

508

B) Enfermedades del colágeno

Osteogénesis imperfecta, síndrome de Ehlers-Danlos,

etc.

Sustitución de Gly por Ser o Cys

C) Enfermedades priónicas

• Encefalopatía espongiforme bovina
• Kuru y enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en humanos
• Scrapie en ovinos (o tembleque)

PATOLOGÍAS POR PLEGAMIENTO DE PROTEÍNAS INCORRECTO

Estructura y Función de Biomoléculas Tema 2. Fernando Henao Dávila

PATOLOGÍAS POR PLEGAMIENTO DE PROTEÍNAS INCORRECTO: PRIONES

El agente infeccioso es una proteína Prion o PrP: proteinaceous infectious only