1. Baseado em Marzzoco e Torres, Bioquímica Básica, Página 220, Problema 3. Para o tripeptídeo H3N+-Ala-Lys-Ser-COO-

a) Classifique os grupos R segundo suas polaridades. b) Diga para que tipo de ligação esses grupos poderiam contribuir na estrutura terciária de

uma proteína. c) Calcule o pI sabendo que: Ala Lys Ser Glu pKa1 2,34 2,18 2,21 2,19

pKa2 9,69 8,95 9,15 9,67

pKa3 (grupo R) 10,53 4,25

d) Para que polo migraria o tripeptídeo numa eletroforese feita a pH = 7? e) Discuta a capacidade do peptídeo de atuar como tampão. f) Refaça os ítens anteriores para um tripeptídeo contendo ácido glutâmico no lugar de lisina.

2. Lehninger, Biochemistry, 2a. ed., Capítulo 7, Problema 6. Para que direção, isto é para o anodo (A), para o catodo (C) ou permanência na origem (O), migrarão num campo elétrico as seguintes proteínas, nos pHs indicados?

a) Albumina do ovo (pI = 4,6) em pH 5,0 b) -Lactoglobulina (pI = 5,2) nos pHs 5,0 e 7,0

c) Quimiotripsinogênio (pI = 9,5) nos pHs 5,0, 9,5 e 11,0

+H3N C C

O

NH

C C

O

CH3 CH2

CH2

NH

C C

O

O

CH2

OH

CH2

CH2

NH3+

O grupo R pode ser classificado em:

*Polares -sem carga(ou hidrofílico) -com carga +

-com carga -

*Apolares -com cadeia alifática(ou hidrofóbico) -com cadeia aromática

Ala

Lys

Ser

Apolar com cadeia alifática

Polar com carga positivaem pH 7 (pKa da Lys:10,53)

Polar sem carga

NH

C C

O

CH2

CH2

CO-O

Glu

Polar com carga negativa em pH 7 (pKa da Glu: 4,25 )

a)

+H3N C C

O

NH

C C

O

CH3 CH2

CH2

NH

C C

O

O

CH2

OH

CH2

CH2

NH3+

Ala

Lys

Ser

Interação hidrofóbica

Interação eletrostática ePontes de hidrogênio

Pontes de hidrogênio e Interação dipolo-dipolo

NH

C C

O

CH2

CH2

CO-O

Glu

Interação eletrostática ePontes de hidrogênio

b)

-

+

+H3N C C

O

NH

C C

O

CH3 CH2

CH2

NH

C C

O

O

CH2

OH

CH2

CH2

NH3+

NH

C C

O

CH2

CH2

CO-O

H3N+

Esquematicamente podemos representar o peptídeo como:

COO-

NH3+

(pKa da Lys:10,53)

(pKa do grupo amino:9,69)

H3N+ COO-

COO-

(pKa da Glu:4,25)

(pKa do grupo amino:9,69)

(pKa do grupo carboxila:2,21)

(pKa do grupo carboxila:2,21)

pI = 9,69 + 10,53 2

pI = 10,11

pI = 2,21 + 4,25 2

pI = 3,23

O pI é a média aritimética dos pKas mais próximos

c)

Tripeptídeo com Lys

Tripeptídeo com Glu

d) Para que polo migraria o tripeptídeo numa eletroforese feita em pH=7

H3N+ COO-

NH3+

(pKa da Lys:10,53)

(pKa do grupo amino:9,69) (pKa do grupo carboxila:2,21)

pH=pI: carga neutra

pH>pI: carga negativa

pH<pI: carga positva

Numa eletroforese em pH=7.0 (pH < pI ) o tripeptídeo encontra-se carregado

positivamente e portanto ele migra para o polo negativo.

pI = 10,11

H3N+ COO-

COO-

(pKa da Glu:4,25)

(pKa do grupo amino:9,69) (pKa do grupo carboxila:2,21)

Tripeptídeo com Lys

Tripeptídeo com Glu

pI = 3,23

Numa eletroforese em pH=7.0 (pH > pI ) o tripeptídeo encontra-se carregado

negativamente e portanto ele migra para o polo positivo.

H3N+ COO-

NH3+

(pKa da Lys:10,53)

(pKa do grupo amino:9,69) (pKa do grupo carboxila:2,21)

H3N+ COO-

COO-

(pKa da Glu:4,25)

(pKa do grupo amino:9,69) (pKa do grupo carboxila:2,21)

e) Discutir a capacidade do peptídeo de atuar como tampão

O tripeptídeo contendo Lys pode atuar como tampão nas seguintes faixas:

1,21-------3,21 e 8,69-------------------------11,53

O tripeptídeo contendo Glu pode atuar como tampão nas seguintes faixas:

1,21---------------------5,25 e 8,69--------10,69

pH=pI: carga neutra

pH>pI: carga negativa

pH<pI: carga positva

2a) Albumina do ovo (pI=4,6) em pH=5

Em pH=5 (pH > pI) temos a albumina com carga negativa,Portanto ela migra para o polo positivo (anodo)

2b) -lactoglobulina (pI=5,2) em pH 5,0 e 7,0

Em pH=5 (pH < pI) temos a proteína com carga positiva,Portanto ela migra para o polo negativo (catodo)

Em pH=7 (pH > pI) temos a proteína com carga negativa,Portanto ela migra para o polo positivo (anodo)

2c) Quimiotripsinogênio (pI=9,5) em pH 5,0 9,5 e 11,0

Em pH=5 (pH < pI) temos a proteína com carga positiva,Portanto ela migra para o polo negativo (catodo)

Em pH=9,5 (pH = pI) temos a proteína sem carga, e portanto ela permanece na origem

Em pH=11 (pH > pI) temos a proteína com carga negativa,Portanto ela migra para o polo positivo (anodo)