PROTEINAS PROTEINAS

REALIZADO POR: JORGE BARRIOLA Y MONICA DIB CATEDRA DE QUIMICACARRERA DE MEDICINA- IUCS-SEDE LA RIOJAFUNDACION BARCELO

FUNCIONES DE LAS FUNCIONES DE LAS PROTEINASPROTEINAS

► ESTRUCTURAL (MUSCULOS)ESTRUCTURAL (MUSCULOS)► CATALITICA (ENZIMAS)CATALITICA (ENZIMAS)► TRANSPORTE (HEMOGLOBINA, TRANSPORTE (HEMOGLOBINA,

ALBUMINA)ALBUMINA)► TRANSPORTE TRANSMEMBRANA TRANSPORTE TRANSMEMBRANA

(PERMEASAS)(PERMEASAS)► CONTRACTIL (ACTINA Y MIOSINA)CONTRACTIL (ACTINA Y MIOSINA)► HORMONAL (INSULINA, ACTH, STH)HORMONAL (INSULINA, ACTH, STH)► DEPOSITO (OVOALBUMINA, PROTEINAS DEPOSITO (OVOALBUMINA, PROTEINAS

DE SEMILLAS)DE SEMILLAS)► DEFENSA (ANTICUERPOS)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-DICADA EN LA MISMA DIA-POSITIVA.

CLASIFICACION DE LAS CLASIFICACION DE LAS PROTEINASPROTEINAS

► POR LA COMPOSICION:POR LA COMPOSICION: SIMPLES : COMPUESTAS SOLO POR AASIMPLES : COMPUESTAS SOLO POR AA

► ALBUMINAALBUMINA CONJUGADAS: COMPUESTAS POR AA Y OTROS CONJUGADAS: COMPUESTAS POR AA Y OTROS

COMPUES-TOS QUIMICOS (IONES METALICOS, COMPUES-TOS QUIMICOS (IONES METALICOS, LIPIDOS, GLUCIDOS, ETC.)LIPIDOS, GLUCIDOS, ETC.)

► EJEMPLO: HEMOGLOBINA (HEMO + GLOBINA)EJEMPLO: HEMOGLOBINA (HEMO + GLOBINA)

CLASIFICACION DE LAS CLASIFICACION DE LAS PROTEINASPROTEINAS

• POR EL NUMERO DE CADENAS• MONOMERICA: 1 CADENA• OLIGOMERICA: POCAS CADENAS (2-

10)• POLIMERICA: MUCHAS CADENAS (>

10)• Homomultimer - one kind of chain

• DIFERENCIAS ENTRE CADENAS• HOMOMULTIMERO• HETEROMULTIMERO

CLASIFICACION DE LAS CLASIFICACION DE LAS PROTEINASPROTEINAS

ESTRUCTURA:ESTRUCTURA:FIBROSASFIBROSAS

POLIPEPTIDOS CON UN ARREGLO ALARGADOPOLIPEPTIDOS CON UN ARREGLO ALARGADOINSOLUBLES EN AGUAINSOLUBLES EN AGUAFUERTES Y FLEXIBLESFUERTES Y FLEXIBLESEJEMPLO: COLAGENOEJEMPLO: COLAGENO

GLUBULARESGLUBULARESPOLIPEPTIDOS CUYAS CADENAS SE PLIEGAN POLIPEPTIDOS CUYAS CADENAS SE PLIEGAN

EN FORMA EN FORMA ESFERICAESFERICASOLUBLES EN AGUASOLUBLES EN AGUAEJEMPLO: ALBUMINAEJEMPLO: ALBUMINA

NUMERO DE AMINOACIDOSNUMERO DE AMINOACIDOSPEPTIDO: PEPTIDO: 2-10 AA2-10 AAPOLIPEPTIDO: POLIPEPTIDO: 10-50 AA10-50 AAPROTEINAPROTEINA > 50 AA> 50 AA

keratin

collagen

catalase

PROTEINA GLOBULAR Y FIBROSA

NIVELES DE ORGANIZACION DE NIVELES DE ORGANIZACION DE LA ESTRUCTURA PROTEICALA ESTRUCTURA PROTEICA

ESTRUCTURA PRIMARIA DETERMINA ESTRUCTURA PRIMARIA DETERMINA LAS OTRAS ESTRUCTURAS LAS OTRAS ESTRUCTURAS

tuna 1 GDVAKGKKTFVQKCAQCHTVENGGKHKVGPNLWGLFGRKTGQAEGYSYTDANKSKGIVWNyeast 1 GSAKKGATLFKTRCLQCHTVEKGGPHKVGPNLHGIFGRHSGQAEGYSYTDANIKKNVWDErice 1 GNPKAGEKIFKTKCAQCHTVDKGAGHKQGPNLNGLFGRQSGTTPGYSYSTANKMAVIWEE

tuna 61 ETLMEYLENPKKYIPGTKMIFAGIKKKGERQDLVAYLKSATSyeast 61 NNMSEYLTNPKKYIPGTKMAFGGLKKEKDRNDLITYLKKACErice 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 LA UNION PEPTIDICA CONDICIONA LA ESTRUCTURA SECUNDARIAESTRUCTURA SECUNDARIA

• EL DOBLE ENLACE CARBONO-OXIGENO DEL CARBOXILO HACE QUE EL CARBONO ALFA Y EL A-MINO ESTE EN EL MISMO PLANO LO QUE LIMITA LA ROTACION

• SOLO PUEDEN ROTAR LIBRE-MENE LAS UNIONES ENTRE:

•AMINO Y CARBONO ALFA

• CARBONO ALFA Y CARBOXI-LO

ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA ALFA HELCEALFA HELCE

• HAY 3.6 RESIDUOS POR VUELTA

• HAY 1.5 ANGSTROM POR RESIDUO

• SE FORMAN PUEN-TES H ENTRE EL OXI-GENO DEL CARBOXI-LO Y EL N DEL AMINO UBICADO A 4 AA DE DISTANCIA

Right handedhelix

Alpha-HelixAlpha-Helix

• LOS RESTOS R DE LOS AA QUEDAN HA-CIA AFUERA DE LA ALFA HELICE

• GLICINA Y PROLINA DESESTABILIZAN LA ALFA

ESTRUCTURA SECUNDARIAESTRUCTURA SECUNDARIABETA CONFORMACIONBETA CONFORMACION

► LA CADENAS PUEDEN SER PARALELAS O LA CADENAS PUEDEN SER PARALELAS O ANTIPARALELASANTIPARALELAS

► LOS PUENTES H SE ESTABLECEN DEL LOS PUENTES H SE ESTABLECEN DEL MISMO MODO MISMO MODO

► DISTANCIA POR RESIDUODISTANCIA POR RESIDUO CADENAS ANTIPARALELAS: 3.47 ANGSTROMCADENAS ANTIPARALELAS: 3.47 ANGSTROM CADENAS PARALELAS: 3.25 ANGSTROMCADENAS PARALELAS: 3.25 ANGSTROM CADA CADENA DE UNA CONFORMACION BETA CADA CADENA DE UNA CONFORMACION BETA

PUEPUEDE SER DIBUJADA COMO UNA HELICE DE SER DIBUJADA COMO UNA HELICE CON 2 RESIDUOS POR VUELTACON 2 RESIDUOS POR VUELTA

BETA COMFORMACIONBETA COMFORMACION

BETA CONFORMACIONBETA CONFORMACION► LOS RESTOS R DE LOS AMINOACIDOS SE LOS RESTOS R DE LOS AMINOACIDOS SE

UBICAN HACIA ABAJO Y ARRIBA DEL PLANO UBICAN HACIA ABAJO Y ARRIBA DEL PLANO DE LA HOJA BETADE LA HOJA BETA

PROTEINASPROTEINAS

ESTRUCTURA ESTRUCTURA

PRIMARIA Y CUATERNARIAPRIMARIA Y CUATERNARIA

ESTRUCTURA TERCIARIAESTRUCTURA TERCIARIA►ES EL TERCER NIVEL DE ORGANIZA-ES EL TERCER NIVEL DE ORGANIZA-

CION DE LA CADENA PROTEICACION DE LA CADENA PROTEICA►EL PLEGAMIENTO DEL POLIPEPTIDO EL PLEGAMIENTO DEL POLIPEPTIDO

GENERA DISTINTAS ESTRUCTURAS GENERA DISTINTAS ESTRUCTURAS QUE INTERACTUAN ENTRE SI.QUE INTERACTUAN ENTRE SI.

►SE PRODUCE POR LA INTERACCION SE PRODUCE POR LA INTERACCION DE LOS RESTOS R DE LOS AA.DE LOS RESTOS R DE LOS AA.

►LAS INTERACCIONES SON: IONICAS, LAS INTERACCIONES SON: IONICAS, PTE H, PTE DISULFURO E HIDROFO-PTE H, PTE DISULFURO E HIDROFO-BICAS.BICAS.

ESTRUCTURA PRIMARIA Y ESTRUCTURA PRIMARIA Y ESTRUCTURA TERCIARIA ESTRUCTURA TERCIARIA

tuna 1 GDVAKGKKTFVQKCAQCHTVENGGKHKVGPNLWGLFGRKTGQAEGYSYTDANKSKGIVWNyeast 1 GSAKKGATLFKTRCLQCHTVEKGGPHKVGPNLHGIFGRHSGQAEGYSYTDANIKKNVWDErice 1 GNPKAGEKIFKTKCAQCHTVDKGAGHKQGPNLNGLFGRQSGTTPGYSYSTANKMAVIWEE

tuna 61 ETLMEYLENPKKYIPGTKMIFAGIKKKGERQDLVAYLKSATSyeast 61 NNMSEYLTNPKKYIPGTKMAFGGLKKEKDRNDLITYLKKACErice 61 NTLYDYLLNPKKYIPGTKMVFPGLKKPQERADLISYLKEATS

PROTEINAS CON SIMILAR ESTRUCTURA PRIMARIA TIENEN SIMI-LAR ESTRUCTURA TERCIARIA

lactate dehydrogenase malate dehydrogenase

COO-

C

H2C

O

COO-

COO-

CHHO

CH2

COO-3

COO-

CH

CH

HO

COO-

C

CH3

O + NADH + NAD++ NADH + NAD+

PROTEINAS DE LA MISMAS FAMILIA PROTEINAS DE LA MISMAS FAMILIA COMPARTEN DOMINIOS SIMILARESCOMPARTEN DOMINIOS SIMILARES

UNIONES DE LA ESTRUCTURA UNIONES DE LA ESTRUCTURA TERCIARIATERCIARIA

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

ESTRUCTURA ESTRUCTURA CUATERNARIACUATERNARIA

• IMPLICA LA ORGANIZACION DE LAS DIFERENTES SUBUNIDADES QUE COMPONEN UNA PROTEINA OLIGO O MULTIMERICA

• SE ESTABLECEN UNIONES IONICAS, PTE H PERO NO COVALENTES

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DESNATURALIZACION DESNATURALIZACION PROTEICAPROTEICA

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

► PUEDE SER REVERSIBLE EN ALGUNOS CASOS.PUEDE SER REVERSIBLE EN ALGUNOS CASOS.

► SE PUEDE REALIZAR POR METODOS FISICO O SE PUEDE REALIZAR POR METODOS FISICO O QUI-MICOSQUI-MICOS

► METODOS FISICOS:METODOS FISICOS: CALORCALOR

► METODOS QUIMICOS:METODOS QUIMICOS: ACIDOSACIDOS SULFUTO DE AMONIOSULFUTO DE AMONIO DETERGENTES (SDS)DETERGENTES (SDS)

HIDRÓLISIS PROTEICAHIDRÓLISIS PROTEICA

► IMPLICA LA RUPTURA DE TODAS LAS ES-IMPLICA LA RUPTURA DE TODAS LAS ES-TRUCTURAS INCLUSIVE LA PRIMARIATRUCTURAS INCLUSIVE LA PRIMARIA

►SE PRODUCE LA SEPARACION DE LOS AASE PRODUCE LA SEPARACION DE LOS AA►SE PUEDE REALIZAR POR METODOS QUI-SE PUEDE REALIZAR POR METODOS QUI-

MICOS:MICOS: ACIDOS FUERTESACIDOS FUERTES ENZIMAS (TRIPSINA, PEPSINA, ETC.)ENZIMAS (TRIPSINA, PEPSINA, ETC.)

APLICACIONES CLINICASAPLICACIONES CLINICAS

►UREMIA: CONCENTRACION DE UREA EN UREMIA: CONCENTRACION DE UREA EN SANGRE.SANGRE.

►VALOR NORMAL: 20-45 MG %VALOR NORMAL: 20-45 MG %►SE FORMA EN EL HIGADO A PARTIR DEL SE FORMA EN EL HIGADO A PARTIR DEL

GRUPO AMINO DE LOS AMINOACIDOS, GRUPO AMINO DE LOS AMINOACIDOS, PASA A SANGRE Y SE ELIMINA POR VIA PASA A SANGRE Y SE ELIMINA POR VIA RENAL.RENAL.

►HIPERUREMIA: IMPLICA FALLA RENALHIPERUREMIA: IMPLICA FALLA RENAL►HIPO UREMIA: IMPLICA FALLA HEPATICAHIPO UREMIA: IMPLICA FALLA HEPATICA

APLICACIONES CLINICASAPLICACIONES CLINICAS►CREATININEMIA:CONCENTRACION DE CREATININEMIA:CONCENTRACION DE

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

SU RANGO DEBIERA DEPENDER DE LA MASA SU RANGO DEBIERA DEPENDER DE LA MASA CORPORALCORPORAL

►SE FORMA A PARTIR DE LA CREATINA SE FORMA A PARTIR DE LA CREATINA DEL MUSCULO, PASA A SANGRE Y SE DEL MUSCULO, PASA A SANGRE Y SE ELIMINA POR RIÑON.ELIMINA POR RIÑON.

►HIPERCREATININEMIA: IMPLICA FALLA HIPERCREATININEMIA: IMPLICA FALLA RENALRENAL

CUESTIONARIOCUESTIONARIO► QUE SON LOS AMINOACIDOS Y QUE FUNCIONES CUMPLEN ?QUE SON LOS AMINOACIDOS Y QUE FUNCIONES CUMPLEN ?► COMO SE CLASIFICAN ?COMO SE CLASIFICAN ?► COMO SE UNEN ENTRE SI PARA FORMAR PEPTIDOS O PROTEINAS ?COMO SE UNEN ENTRE SI PARA FORMAR PEPTIDOS O PROTEINAS ?► QUE SON LAS PROTEINAS Y CUALES SON SUS FUNCIONES ?QUE SON LAS PROTEINAS Y CUALES SON SUS FUNCIONES ?► COMO SE CLASIFICAN LAS PROTEINAS ?COMO SE CLASIFICAN LAS PROTEINAS ?► EN QUE NIVELES SE ORGANIZA LA ESTRUCTURA DE UNA PROTEINA EN QUE NIVELES SE ORGANIZA LA ESTRUCTURA DE UNA PROTEINA

Y CUALES SON LAS UNIONES CARACTERISTICAS DE CADA UNO ?Y CUALES SON LAS UNIONES CARACTERISTICAS DE CADA UNO ?► CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE DESNATURALIZACION E HIDROLISIS CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE DESNATURALIZACION E HIDROLISIS

PROTEICA ?PROTEICA ?► QUE ES LA UREA, A PARTIR DE QUE SE FORMA, CUAL ES SU NIVEL QUE ES LA UREA, A PARTIR DE QUE SE FORMA, CUAL ES SU NIVEL

NOR-MAL Y QUE CAUSAS PUEDEN PRODUCIR AUMENTO O NOR-MAL Y QUE CAUSAS PUEDEN PRODUCIR AUMENTO O DISMINUCION EN SANGRE ?DISMINUCION EN SANGRE ?

► QUE ES LA CRETININA, A PARTIR DE QUE SE FORMA, CUAL ES SU QUE ES LA CRETININA, A PARTIR DE QUE SE FORMA, CUAL ES SU NIVEL NORMAL Y QUE CAUSAS PUEDEN PRODUCIR SU AUMENTO EN NIVEL NORMAL Y QUE CAUSAS PUEDEN PRODUCIR SU AUMENTO EN SANGRE ?SANGRE ?