Estrutura terciaria das proteínas: Diferenzas entre revisións
Contido eliminado Contido engadido
m Bot - Trocar {{AP}} por {{Artigo principal}}; cambios estética |
|||
Liña 3:
O termo '''estrutura terciaria das proteínas''' utilízase para referirse á forma xeométrica das [[proteína]]. A estrutura terciaria presenta unha soa cadea polipeptídica na cal pode haber partes ou [[dominio proteico|dominios proteicos]] con distintas [[estrutura secundaria das proteínas|estruturas secundarias]]. A estrutura terciaria está estabilizada por enlaces e interaccións de diversos tipos entre as cadeas laterais dos aminoácidos da proteína, que poden ser [[ponte disulfuro|pontes disulfuro]] [[covalente]]s entre [[cisteína]]s, interaccións iónicas, hidrofóbicas, de [[forzas de Van der Waals|Van der Waals]] e [[ponte de hidróxeno|pontes de hidróxeno]]. A estrutura terciaria das proteínas está definida polas súas coordenadas atómicas. Estas coordenadas poden referirse a un dominio proteico ou á estrutura terciaria da proteína completa.<ref>IUPAC GoldBook [http://goldbook.iupac.org/T06282.html tertiary structure]</ref><ref name="bran">Branden C. and Tooze J. "Introduction to Protein Structure" Garland Publishing, New York. 1990 and 1991.</ref> Varias cadeas polipeptídicas, cada unha coa súa estrutura terciaria, poden pregarse xuntas formando unha proteína con [[estrutura cuaternaria das proteínas|estrutura cuaternaria]].<ref name=kyte>Kyte J. "Structure in Protein Chemistry." Garland Publishing, New York. 1995. ISBN 1-81531701-8</ref>
== Determinantes da estrutura terciaria ==
{{
As [[proteína globular|proteínas globulares]] teñen unha parte central con residuos de [[aminoácido]]s apolares ou [[hidrófobo|hidrofóbicos]] e unha rexión superficial exposta á auga, cargada, con residuos polares ou [[hidrófilo|hidrofílicos]]. Esta disposición pode estabilizar as interaccións da estrutra terciaria. Por exemplo, nas proteínas que son segregadas, que non están disolvidas no [[citoplasma]], as [[ponte disulfuro|pontes disulfuro]] entre residuos de [[cisteína]] axudan a manter a estrutra terciaria.
A primeira proteína cuxa estrutura terciaria se coñeceu con detalle atómico foi a [[mioglobina]]. Ten 153 aminoácidos e 8 [[hélice alfa|hélices alfa]] que comprenden o 70 % da molécula, unidas por tramos curvos e bucles, e carece de simetría. O interior da proteína está formado por residuos apolares (principalmente [[leucina]], [[valina]], [[metionina]] e [[fenilalanina]]), que están moi empaquetados e deixan pouco espazo libre, pero hai alí tamén dúas [[histidina]]s, encargadas de unirse ao ferro do [[grupo prostético]] [[hemo]] e ao oxíxeno. Na parte exterior están os residuos polares ([[aspartato]], [[glutamato]], [[lisina]] e [[arxinina]]) e tamén algúns non polares. A proteína é máis estable termodinamicamente se ten a maioría dos residuos apolares afastados da auga do medio, polo que se prega de modo que estes queden no interior, onde poden establecer enlaces de Van der Waals.<ref name=Stryer>Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry. 5th edition. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22375 Section 3.4]. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22362/ Section 7.3]. New York: W H Freeman; 2002.
Coñécense un grande número de estruturas terciarias de proteínas con diversas funcións e [[evolución]], e as proteínas poden clasificarse polas súas estruturas terciarias. Por exemplo, o [[barril TIM]], denominado así polo encima [[triosafosfatoisomerase]], é unha estrutura terciaria común, xa que é a estrutura de [[hélice superenrolada]] [[dímero|dimérica]] máis estable. Hai bases de datos de proteínas que clasifican as proteínas polas súas estruturas como ''[[Structural Classification of Proteins|SCOP]]'' e ''[[CATH]]''.
Liña 13:
A estrutura terciaria está máis conservada evolutivamente que a [[estrutura primaria das proteínas|estrutura primaria]], porque a terciaria está máis asociada coa función da proteína que a secuencia de aminoácidos. Un exemplo desta conservación son as [[globina]]s transportadoras de oxíxeno.<ref name=Stryer/>
=== Estabilidade dos estados nativos ===
O [[estado nativo]] ou [[conformación química|conformación nativa]] dunha proteína é a súa conformación máis típica nas condicións celulares.
==== Proteínas chaperonas ====
Asúmese xeralmente que o estado nativo dunha proteína é tamén o máis [[termodinámica|termodinamicamente]] estable, e que a proteína adopta o seu estado nativo, dada a súa [[cinética química]], durante e despois da súa [[tradución de proteínas|tradución]]. Nalgúns casos, as proteínas [[chaperona]]s que se encontran no citoplasma da célula axudan aos péptidos acabados de sintetizar a adoptar o seu estado nativo. Algunhas proteínas chaperonas son moi específicas na súa función; por exemplo, a [[proteína disulfuro isomerase]]; outras son máis xerais na súa función e poden axudar a conformar a máis proteínas globulares, por exemplo, o sistema procariótico [[GroEL]]/[[GroES]] de proteínas, e as [[proteína de choque térmico|proteínas de choque térmico]] eucarióticas [[homoloxía (bioloxía)|homólogas]] (o sistema Hsp60/Hsp10).
==== Trampas cinéticas ====
A cinética de pregamento pode atrapar unha proteína nunha conformación de alta enerxía. Esta conformación pode contribuír á función da proteína. Por exemplo, a proteína [[hemaglutinina]] do [[virus da gripe]] é unha soa cadea polipeptídica, que cando se activa é clivada [[proteólise|proteoliticamente]] para formar dúas cadeas polipeptídicas. As dúas cadeas mantéñense nunha conformación de alta enerxía. Cando o [[pH]] local cae, a proteína sofre un rearranxo conformacional enerxeticamente favorable que lle permite atravesar a membrana da célula hóspede.
==== Metaestabilidade ====
Algunhas estruturas terciarias de proteínas poden existir en estados de longa vida distintos do estado máis estable esperado. Por exemplo, moitas [[serpina]]s (inhibidores das [[serina protease]]s) mostran [[metaestabilidade]]. Sofren un [[cambio conformacional]] cando unha [[protease]] corta un bucle da proteína.<ref name="whis">Whisstock J. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17079131 "Molecular gymnastics: serpin structure, folding and misfolding."] Current Opinions in Structural Biology '''16'''(6) 2006 pp761 - 768.</ref><ref>{{cite journal |author=Gettins PG |title=Serpin structure, mechanism, and function |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12475206|journal=Chem Rev |volume=102 |issue=12 |pages=4751–4804 |year=2002 |pmid=12475206 |doi=10.1021/cr010170 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Whisstock JC, Skinner R, Carrell RW, Lesk AM |title=Conformational changes in serpins: I. The native and cleaved conformations of alpha(1)-antitrypsin |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10623554|journal=J Mol Biol. |year=2000 |volume=296 |pmid=10669617 |pages=685–699 |doi=10.1006/jmbi.1999.3520 |issue=2}}</ref>
=== Ambiente citoplasmático ===
A predición da estrutura terciaria dunha proteína depende do coñecemento da [[estrutura primaria das proteínas|estrutura primaria]] e da comparación da estrutura terciaria posible predita con estrutras terciarias coñecidas en bases de datos de proteínas. Isto só ten en conta o ambiente citoplasmático presente no momento da síntese da proteína porque o ambiente citoplasmático influíu tamén nas estruturas das proteínas rexistradas nas bases de datos proteicas.
== Determinación da estrutura terciaria das proteínas ==
O coñecemento da estrutra terciaria das proteínas globulares solubles é máis avanzado que o que se ten das [[proteína de membrana|proteínas de membrana]] porque o primeiro é máis fácil de estudar coa tecnoloxía dispoñible. Chapter 14. ISBN
=== Cristalografía de raios X ===
A [[cristalografía de raios X]] é a ferramenta máis común que se utiliza para determinar a [[estrutura das proteínas]]. Proporciona unha alta resolución da estrutura pero non dá información sobre a flexibilidade conformacional da proteína.
=== Resonancia magnética nuclear ===
A [[resonancia magnética nuclear de proteínas]] dá unha resolución comparativamente menor das estruturas das proteínas. Está limitada a proteínas máis pequenas, pero pode proporcionar información sobre cambios conformacionais dunha proteína en solución.
=== Interferometría de polarización dual ===
A [[interferometría de polarización dual]] proporciona información complementaria sobre proteínas capturadas en superficies. Axuda a determinar a estrutura e cambios de conformación co paso do tempo.
== Proxectos sobre a estrutura terciaria das proteínas ==
=== Algoritmo de predición ===
O proxecto [[Folding@home]] da [[Universidade de Stanford]] é un esforzo de investigación de [[computación distribuída]] que usa aproximadamente 5 [[petaFLOPS]] (~10 x86 petaFLOPS) de potencia de computación. Pretende encontrar un [[algoritmo]] que prediga consistentemente as estruturas terciaria e cuaternaria das proteínas dadas as secuencias de aminoácidos das proteínas e as súas condicións celulares.<ref name="flop">[http://fah-web.stanford.edu/cgi-bin/main.py?qtype=osstats "Folding@home."] Stanford University. Accessed 18 December 2013.</ref><ref name="foldhome">[http://folding.stanford.edu/English/FAQ "Folding@home - FAQ"] Stanford University. Accessed 18 December 2013.</ref><ref name="stan">[http://folding.stanford.edu/English/Science "Folding@home - Science."] Stanford University.</ref>
=== Enfermidades de agregación de proteínas ===
As enfermidades de agregación de proteínas como a [[enfermidade de Alzheimer]] e a de [[enfermidade de Huntington|Huntington]] e as enfermidades [[prión]]icas como a [[encefalopatía esponxiforme bovina]] poden ser mellor comprendidas construíndo (e reconstruíndo) [[modelo de enfermidade|modelos de enfermidades]]. Isto faise causando a enfermidade en animais de laboratorio, por exemplo administrando unha [[toxina]], como a [[MPTP]] que causa a [[enfermidade de Parkinson]], ou por medio de [[enxeñaría xenética|manipulación xenética]].<ref name="park">{{cite journal|pmid=15503155|title=Classic toxin-induced animal models of Parkinson's disease: 6-OHDA and MPTP|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15503155|doi=10.1007/s00441-004-0938-y | volume=318|issue=1|date=October 2004|journal=Cell Tissue Res.|pages=215–224|author=Schober A}}</ref><ref name="ko">{{cite web|url=http://www.sigmaaldrich.com/life-science/learning-center/biofiles/biofiles-5-6/tp53-knockout-rat.html|title=Tp53 Knockout Rat|publisher=Cancer|accessdate=2010-12-18}}</ref>
A [[predición da estrura de proteínas]] é un novo modo de crear modelos de enfermidades, que poden evitar o uso de animais.<ref name="bit">{{cite web|url=http://www.bit-tech.net/hardware/graphics/2009/06/15/what-is-folding-and-why-does-it-matter/|title=Feature - What is Folding and Why Does it Matter?|accessdate=December 18, 2010}}</ref>
== Notas ==
{{Listaref|2}}
== Véxase tamén ==
=== Outros artigos ===
* [[Estrutura das proteínas]]
* [[Pregamento das proteínas]]
Liña 61:
* [[Estrutura cuaternaria das proteínas]]
=== Ligazóns externas ===
* [http://www.pdb.org Protein Data Bank]
* [http://ca.expasy.org/spdbv/ Display, análise e estruturas 3D]
* [http://mozart.bio.neu.edu/friend/index.php Visualizar, analizar e comparar moitas estruturas e secuencias proteína/ADN simultaneamente.]
* [http://swift.cmbi.ru.nl/whatif/ estruturas 3D]
* [http://swift.cmbi.ru.nl/teach/B1/ curso de bioinformática de proteínas]
* [http://predictioncenter.gc.ucdavis.edu/Center.html Critical Assessment of Structure Prediction (CASP)]
* [http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/ Structural Classification of Proteins (SCOP)]
* [http://www.cathdb.info/ CATH Protein Structure Classification]
* [http://ekhidna.biocenter.helsinki.fi/dali/start software DALI/FSSP e base de datos de estruturas de proteínas]
* [http://mozart.bio.neu.edu/topofit/index.php TOPOFIT-DB Partes centrais invariables entre proteínas]
* [[PDBWiki]] — [http://PDBWiki.Org PDBWiki Home Page] - un sitio web para a notación pola comunidade de estruturas PDB.
[[Categoría:Estrutura das proteínas]]
| |||