proteínas i e ii

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ESTRUTURA DAS PROTEINAS – I – VISÃO GERAL *Os 20 aminoácidos encontrados nas proteínas naturais, estão unidos por ligações peptídicas. *Possuem 03 e 04 níveis organizacionais.

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Page 1: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEINAS – I – VISÃO GERAL*Os 20 aminoácidos encontrados nas proteínas naturais, estão unidos por ligações peptídicas.*Possuem 03 e 04 níveis organizacionais.

Page 2: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEINAS – I – VISÃO GERAL*Os 20 aminoácidos encontrados nas proteínas naturais, estão unidos por ligações peptídicas.*Possuem 03 e 04 níveis organizacionais.

Page 3: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIA A – Ligação peptídica

Page 4: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIA A – Ligação peptídica 2 – Características da ligação peptídica e polaridade.

Page 5: Proteínas I e II
Page 6: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIA A – Ligação peptídica 1 – Nomeando um peptídio O H

H3N—CH—C—NH—CH—COO-

CH3

= HH2N—CH—COOH

H3N—CH—COOH CH3

+

alanil-glicina(dipeptídio)

alanina glicina

*Um tripeptídio (ex: alanil-glicinil-tirosina)*Um tetrapeptídio (ex: tirosinil-glicinil-alanil-metionina)*Pentapeptídio, hexapeptídio, heptapeptídio, etc.*Oligopeptídio*Polipeptídio*Proteínas*Peptídios de imortância biológica:

Page 7: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIA B – Determinação da composição de aminoácidos de um polipeptídio. 1 – Determinar a estrutura primária: identificar e quantificar os ami – noácidos constituintes. *Como identificar e quantificar? a) hidrolisar o polipeptídio: por hidrólise ácida ou alcalina por hidrólise química por hidrólise enzimática b) identificar os aminoácidos por cromatografia *cromatografia de troca iônica: cromatografia de troca de cátions cromatografia de troca de ânions *quantificar através de métodos de coloração por exemplo:

H3N—CH—COO-

RC

C

COH

OH

==O

O

C

C

CHO

HO

O

O==+

CC

CC N

C

C

==

=O

O

O

O-

NH4 CO2

HR –C O

+

+

+ 3H2O + H+

++

REAÇÃO DA NINHIDRINA

Page 8: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIAESTRATÉGIAS PARA DETERMINAR A ESTRUTURA PRIMÁRIA DE UMA PROTEÍNA

N C

N C

N C

N C

N C

HIDRÓLISE

NC

C CNN N

Separação eIdentificação dos AA

Reagentes específicos

Identificação dos AAN e C-terminal

clivagem específica

Deter. sequência dos AAde peptídios menores

Outra clivagem especí-Fica (outro método)

Deter. Sequência dos AAde peptídios menores

Page 9: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIA B – Determinação da composição de aminoácidos de um polipeptídio. b) Cromatografia

SO3Na+

SO3Na+

SO

3Na

+

SO3 Na +

SO

3 Na

+

SO3Na+

NH3 ( )R—CH—COO-

NH3 ( )R—CH—COO-

NH3 ( )R—CH—COO-

SO3

SO

3

SO3

SO

3

+

Hidrolisado ( AA com cargas positiva, EM Ph=3,00 )

tampão

Frações coletadas

Os solutos são analisados quantitativamenteEx: submetidos a reação da ninhidrina.

3OS

3OS

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Page 10: Proteínas I e II

DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DE AMINOÁCIDOS DE UM POLIPEPTÍDIOESQUEMA DE UM ANALISADOR DE AMINOÁCIDOS

BOMBA

Page 11: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – II-ESTRUTURA PRIMÁRIA C – Sequenciamento de um peptídios a partir da extremidade N-terminal *O FENIL-ISOTIOCIANA ( reagente de EDMAN )

OH2N—CH—C—Lys—His—Leu—Arg—COOH CH3 S

CN

==

= OHN—CH—C—Lys—His—Leu—Arg—COOH CH3

=

CNH

=S

H2N——Lys—His—Leu—Arg—COOH

NC

S

C NH

CH3

CH

+

fenilisotiocianato

Peptídio marcado

Peptídio mais curto

PTH-alanina

alanina – N-terminal

2 Liberação do derivado do aminoácido por hidrólise ácida

1 marcação

*cromatografia*identificação do aminoácido*quantificação*análise do peptídio mais curto*o método é efetico para peptídios abaixo de 100 aminoácidos

Page 12: Proteínas I e II

Pep-tídio C

peptídio A peptídio B

1 – clivagem com tripsina nos sítios contendo lisina e arginina2 – determinação da sequência dos peptídios, utilizando o mé- todo de EDMAN

B

A

A

A

B C

C

C

B

B

B

A

A

C

C

C B A

Qual a sequênciacorreta?

Peptídio de sequência desconhecida

Peptídio de sequência desconhecida

1 – clivagem com brometo de cianogênio no sítio da metionina2 – determinação da sequência dos peptí dios, utilizando o método de EDMAN.

Peptídio X Peptídio Y

Sequência original do peptídio

D – CLIVAGEM DE UM POLIPEPTÍDIOS EM FRAGMENTOS MENORES

peptídio B peptídio A

X Y

sobreposição

Pep-tídio C

Page 13: Proteínas I e II

ESTRUTURA SECUNDÁRIA DAS PROTEÍNAS

A – α-Hélice1 – Pontes de hidrogênio

2 – Aminoácidos por passo (3,6 AA)

3 – Aminoácidos que quebram uma α-Hélice *prolina *aminoácidos carregados (gluta mato, aspartato, histidina, lisina, e arginina. *aminoáacidos com cadeias late rais ( R ) volumosas (triptofano, valina, leucina e isoleucina

Page 14: Proteínas I e II

ESTRUTURA SECUNDÁRIA DAS PROTEÍNAS B – ß - Folha

pontes de hidrogênio entre cadeias

cadeias de polipeptídiosquase totalmente exten-didas

B AN-terminal

C-terminalC-terminal

N-terminal

Folha ß – pregueada antiparalela

N-terminal

C-terminal

Folha ß – pregueada paralela

Page 15: Proteínas I e II

ESRRUTURA DE FOLHA ß-PREGUEADA ENTRE DUAS CADEIAS POLIPEPTÍDICAS

•Cadeias polipeptídicas adicionais podem ser adicionadas acima e abaixo para gerar estrutura mais extensa.

Page 16: Proteínas I e II

CONFORMAÇÃO BETAPARALELA

Vista dotopo

Vista lateral

Page 17: Proteínas I e II
Page 18: Proteínas I e II

ESTRUTURA SECUNDÁRIA DAS PROTEÍNASC – Outras estruturas secundárias 2 – Curbaturas β ( voltas reversas )

Page 19: Proteínas I e II

ESTRUTURA SECUNDÁRIA DAS PROTEÍNASC – Outras estruturas secundárias 2 – Curbaturas β ( voltas reversas )

CIS

NC=OR

CO

CR H

H

N

ORC

CO

CR H

H

ORC

TRANS

(a)

(b)

Aminoácidos mais frequentes: prolina, glicina e AA com cargas

Page 20: Proteínas I e II

ESTRUTURA SECUNDÁRIA DAS PROTEÍNAS D – Estrutura secundária não-repetitiva E – Estrutura supersecundária (motivos)

Unidade β-α-β (curvatura)

Chave gregaMeandro Barril β

Motivos estruturais comuns: combinação de α-hélice e folhas β

Page 21: Proteínas I e II
Page 22: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – IV-ESTRUTURA TERCIÁRIADAS PROTEÍNAS GLOBULARES. B – interações que estabilizam a estrutura terciária. 1 – Pontes de dissulfeto

Page 23: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – IV-ESTRUTURA TERCIÁRIADAS PROTEÍNAS GLOBULARES. B – interações que estabilizam a estrutura terciária. 2 – Interações hidrofóbicas

Page 24: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – IV-ESTRUTURA TERCIÁRIADAS PROTEÍNAS GLOBULARES. B – interações que estabilizam a estrutura terciária. 2 – pontes de hidrogênio e interações iônicas

glutamato aspartato

Page 25: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – IV-ESTRUTURA TERCIÁRIADAS PROTEÍNAS GLOBULARES. C – Dobramento proteíco

formação de estrutura secundárias

3

1

formação de domínios 2

formação de um monômero proteíco final

Page 26: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS – V-ESTRUTURA QUATERNÁRIA DAS PROTEÍNAS GLOBULARES.*Proteínas diméricas, triméricas, tetramérica, etc*Proteínas oligoméricas *Proteínas poliméricas ou mutimérica

As estruturas quaternárias são mantidas porinterações não-covalentes:*pontes de hidrogênio*interações hidrofóbicas*interações iônicas*As subunidades podem funcionar independente mente ou cooperativa mente.

Page 27: Proteínas I e II
Page 28: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS IV – DESNATURAÇÃO DE PROTEÍNAS -Agentes desnaturantes: calor, pH, solventes orgânicos, agitação mecânica, ácidos e bases fortes, detergentes íons pesados como: Chumbo, mercúrio, etc. -Pode ser: reversível ou irreversível

-Proteínas desnaturadas frequentemente tornam-se insolúveis. V – Ponto isoelétrico das proteínas a) peptídios e proteínas no ponto isoelétrico ( pI )

Alanil-serinil-cisteinil-aspartil-arginil-glutamil-lisinil-alanina ( ala-ser-cys-arg-glu-lys-ala )W

cargas positivas = cargas negativas

+ H O H H O H H O H H H3N--C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—COO-

O O O O

=

=

=

=

=

=

=

CH3

CH2

OHCH2

CH2

COO-

SHCH2

HH3+CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

COO-

CH3

C=NH2

NHCH2

CH2

CH2

+

WpH = pI

*As proteínas tornam-se, insolúveis

Page 29: Proteínas I e II

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS V – Ponto isoelétrico das proteínas a) peptídios e proteínas carregados positivamente

H O H H O H H O H H H3N+--C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—COO-

O O O O

=

=

=

=

=

=

=

C=NH2

NHCH2

CH2

CH2

CH2

OHCH2

CH2

COO-

SHCH2

HH3+CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

COO-

CH3

H O H H O H H O H H H3N--C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—COO-

O O O O

=

=

=

=

=

=

=

CH3

CH2

OHCH2

CH2

COO-

SHCH2

HH3+CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

COO-

H

CH3

Arginil-serinil-cisteinil-aspartil-arginil-glutamil-lisinil-alanina ( arg-ser-cys-asp-arg-glu-lys-ala )

W

cargas positivas > cargas negativas

C=NH2

NHCH2

CH2

CH2

+

+ +

W

pH < pI

Alanil-serinil-cisteinil-aspartil-glicinil-glutamil-lisinil-alanina ( ala-ser-cys-asp-glicinil-glu-lys-ala )

cargas positivas < cargas negativas pH > pI

*As proteínas tornam-se, solúveis

W W

Page 30: Proteínas I e II
Page 31: Proteínas I e II
Page 32: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES – VISÃO GERAL*relação entre a estrutura e função de algumas proteínas globulares fisiologicamente importantes.II – HEMOPROÉÍNAS GLOBULARES *Hemoglobina, mioglobina, citocromos, catalase, etc. A – a estrutura do HEME

O ferro pode formar seis ligações:O4 com os nitrogênios porfirínicos02 adicionais: uma acima e outraabaixo do plano do anel porfirínico

B

A – hemopproteína ( citocromo C)B – estrutura do HEME

M

P = --CH2—CH2—COO- (propionato)V = --CH—CH2 ( vinila )M = --CH3 ( metila )

P

M

Fe

N

N

N

N

P M

V

V

V

M

Page 33: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES B – Estrutura e função da mioglobina 1 – conteúdo de α-hélice ( 80% ) 2 – localização dos resíduos de aminoácidos polares e apolares. 3 – ligação do grupo HEME (histidina proximal e distal)

histidinaproximal

moléculade O2

histidinadistal

heme

Hélice EHélice F

heme

A

BC

D

FH

G E

A

Page 34: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES C – Estrutura e função da hemoglobina 1 – Estrutura quaternária da hemoglobina

Page 35: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES C – Estrutura e função da hemoglobina 1 – Estrutura quaternária da hemoglobina a) Forma T b) Forma R

pontes de hidrogênioocorrem entre os dí –meros αß na forms desoxigenada

ligações fortes,principalmentehidrofóbicas, emter as cadeias αe ß formam dímeros αß estáveis

algumas ligaçõesIônicas e pontesde hidrogênio entre os dímerosαß são rompidasno estado oxigenado

Estrutura ‘T’ ou tensa daDesoxihemoglobina Estrutura ‘R’ ou relaxada da

oxihemoglobina

Page 36: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES D – A ligação do O2 à mioglobina e à hemoglobina 1 – Curva de dissociação do O2

a) Mioglobina Mb + O2 MbO2 ( hiperbólica )b) Hemoglobina Hb = O2 HbO2 (curva sigmoidal )*Interação HEME-HEME e pO2 = P50=1 mmHg e pO2 = P50 = 26 mmHg

Page 37: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES E – Efeitos alostéricos

1 – Interações HEME-HEME *a afinidade da Hb pelo primei ro O2 é aproximadamente 300 vezes para o último.

Page 38: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES D – A ligação do O2 à mioglobina e à hemoglobina 1 – Curva de dissociação do O2

a) Mioglobina Mb + O2 MbO2 ( hiperbólica )b) Hemoglobina Hb = O2 HbO2 (curva sigmoidal )*Interação HEME-HEME e pO2 = P50=1 mmHg e pO2 = P50 = 26 mmHg

Page 39: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES E – Efeitos alostéricos – 1 – Interações HEME-HEME a) Ligando e liberando o O2 e b) Significado da curva sigmoidal (O2)

CO2 é liberado pela Hb O2 é ligado à Hb

CO2 liga à Hb O2 é liberado pela Hb

NNCOO-

NNCOO-

Fe2+Fe2+

Fe2+ Fe2+

PULMÕES

TECIDOS

Fe2+Fe2+

Fe2+ Fe2+

Fe2+Fe2+

Fe2+ Fe2+

CARBAMINOHEMOGLOBINA OXIHEMOGLOBINA

NHCOO-

NHCOO- O2

O2 O2

O2

CO2 é liberado pela Hb O2 ligado à Hb

CO2 liga à Hb O2 é liberado à Hb

Page 40: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES E – Efeitos alostéricos – 2 – Efeito Bohr*A liberação do O2 pela Hb é aumentada, quando o pH dimi- nui ou quando o pCO2 aumenta

a) Origem dos prótons que diminui o pH *A concentração de ambos CO2 e O2,

nos capilares metabolicamente ati - vos é maior que nos capilares alveo- lares dos pulmões. Nos tecidos o CO2 + H2O H2CO3

(anidrase carbônica). Expontaneamente o H2CO3 HCO3 + H+

b) Mecanismo do efeito Bohr

Mb + H+ Hb + O2

H+

pO2 H+

pO2

Page 41: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES E – Efeitos alostéricos – 3 – Efeito do 2,3-bifosfoglicerato sobre a afini dade da Hb pelo O2.

glicóliseglicose

1,3-DPG

3-fosfo-glicerato

lactato

....

...

O C—O-

H—C—O—PH—C—O—P H

=

2,3-BIFOSFOGLICERATO

( 2,3-DPG)

H2O

PO4-2

SÍNTESE DO 2,3-DPG

Page 42: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES E – Efeitos alostéricos – 3 – Efeito do 2,3-bifosfoglicerato sobre a afini dade da Hb pelo O2. a) Ligação do 2,3-DPG à desoxihemoglobina e b) sítio de ligação. Hb + 2,3-DPG Hb-2,3-DPG + O2

oxihemoglobina desoxihemoglobina

Page 43: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES E – Efeitos alostéricos – 3 – Efeito do 2,3-bifosfoglicerato sobre a afini dade da Hb pelo O2. c) Deslocamento da curva de dissociação do O2

d) Resposta dos níveis de 2,3-DPG à hipóxia ou anemia crônica e) Papel do 2,3-DPG no sangue transfundido

Page 44: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES 4 – Ligação da hemoglobina com o CO2

Hb + CO2 Hb—NH—COO- + H+ (carbaminohemoglobina)

CO2 é liberado pela Hb O2 é ligado à Hb

CO2 liga à Hb O2 é liberado pela Hb

NNCOO-

NNCOO-

Fe2+Fe2+

Fe2+ Fe2+

PULMÕES

TECIDOS

Fe2+Fe2+

Fe2+ Fe2+

Fe2+Fe2+

Fe2+ Fe2+

CARBAMINOHEMOGLOBINA OXIHEMOGLOBINA

NHCOO-

NHCOO- O2

O2 O2

O2

CO2 é liberado pela Hb O2 ligado à Hb

CO2 liga à Hb O2 é liberado à Hb

PULMÕES

pO2 alta, favorece a HbO2

(forma R )

pCO2 baixa, favorece a HbO2 (forma R)*O CO2 é liberado pela expiração.

TECIDOS

pO2 baixa, favorece a de-soxiHb (forma T)

pCO2 alta, favorece a forma desoxiHb (forma T)

Page 45: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES 5 – Ligação da Hemoglobina com o CO *a afinidade da hemoglobina pelo CO é 220 vezes maior que a do O2.

Hb—NH2 + CO Hb—NH—CO + H+ carboxihemoglobinahemoglobina

Hb + CO Hb—NH—CO , aumenta a afinidade pelo O2 nos tecidos (primeiras moléculas)

Page 46: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES F – OUTRAS HEMOGLOBINAS

FORMA COMPOSIÇÃO FRAÇÃO DA DAS CADEIAS HEMOGLOBINA (TOTAL)

HbA α2ß2 90 %

HbF α2y2 < 2 %

HbA2 α2δ2 2 – 5 %

HbA1C α2ß2 3 – 9 %

Page 47: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES F – OUTRAS HEMOGLOBINAS- 1 – Hemoglobina fetal ( HbF )

a) Síntese de HbF durante o desen volvimento.*Após a concepção a Hbgower 1

( ξ2є2 ) é sintetiada pelo saco em brionário *HbF é encontrada no feto e recém nascido ( 60% )b) HbF > afinidade p/O2do que HbA *O 2,3-DPG se liga menos a HbF do que a HbA ( a HbF possui menos AA carregados do que a HbA )c) HbF e HbA, quando não ligados ao 2,3-DPG têm a mesma afinida de pelo O2

d) Isto facilita a passagem de O2 do sangue materno para o feto.

nascimento

Cadeiassemelhantesa ß-globina

Per

cen

tag

ens

das

cad

eias

de

glo

bin

a (t

ota

l)

Meses antes e depois do nascimento

δ

αξ

ßyє

Cadeias semelhantesa α-globina

nascimento

Hb gower 1

Page 48: Proteínas I e II

PROTEÍNAS GLOBULARES F – OUTRAS HEMOGLOBINAS- 3 – Hemoglobina A1c ( HbA1c )

•A HbA fisiologicamente é glico silada de forma lenta e não em- zimática*A glicosilação é predominante- mente ligados aos resíduos de valina da HbA.*Quantidades aumentadas da HbA1c são encontradas em indi víduos com DIABETES MELLITUS (vida média das hemácias 120 dias)

Page 49: Proteínas I e II

HEMOGLOBINOPATIAS*São disturbios causados pela produção de: a) Hb estruturalmente anormal b) Síntese insuficiente de Hb normais c) ou por ambas (raramente)

HN—CH—C CH2

CH2

COO-

HN—CH—C CH H3C CH3

Val—His—Leu—Thr—Pro—Glu—Glu--Lys

Val—His—Leu—Thr—Pro—Val—Glu--Lys

51

1

2

2

3

3

4

4

8

5

6

6

7

7 8

OO

Hb A

Hb S

Page 50: Proteínas I e II

HEMOGLOBINOPATIAS*São disturbios causados pela produção de: a) Hb estruturalmente anormal b) Síntese insuficiente de Hb normais c) ou por ambas (raramente)

HN—CH—C CH2

CH2

COO-

HN—CH—C CH2

CH2

CH2

CH2

NH3

Val—His—Leu—Thr—Pro—Glu—Glu--Lys

Val—His—Leu—Thr—Pro—Lys—Glu--Lys

51

1

2

2

3

3

4

4

8

5

6

6

7

7 8

O O

+

Hb C

Hb A

Page 51: Proteínas I e II

ELETROFORESE DE 03 HEMOGLOBINAS ( HbA, AbS E HbC )

Page 52: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSAS – I – VISÃO GERAL•O colágeno e a eslastina são componentes da pele, tecido conectivo, paredes dos vasos sanguÍneos, córnea e escle ra do olho.*As proteínas fibrosas apresentam propriedades mecânicas especiais, como resultado das suas estruturas que apre- tam aminoácidos específicos.II - COLÁGENO

Page 53: Proteínas I e II

II - COLÁGENO

Page 54: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSAS – II - COLÁGENO* Tipos mais abundantes de colégeno

A – Tipos de colágeno *A superfamília inclui mais de 20 tipos de colágeno.TIPO CADEIAS DISTRIBUIÇÃO TECIDUAL formados por fibrilas I α1(I)2α2(I) Pele, ossos, tendões, vasos sanguí neo, córnea II [α1(II)]3 Cartilagem, disco intervertebral, cor po vítreo III [α1(III)]3 Vasos sanguíneos, pele fetal.

formados de rede IV [α1(IV)]2α2(IV) Membrana basalVII Abaixo do epitélio estratificado esca moso

associado a fibrila IX CartilagemXII Tendões, ligamentos, outros tecidos

Tipos mais abundantes de colégeno

Page 55: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSAS – II – COLÁGENO 1 – fibrilas formadoras de colágeno2 – Colágeno formadores de rede3 – Colágeno associado a fibrilas

Mólecula de colágenomarcação fracanas regiões semfibrilas

arranjo associado dasmoléculas do colágenopromovem a aparênciaestriada das fibrilas neGativamente marcadas

marcação forte naregião com falhas

Fibra de colágeno

Page 56: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSAS – II – COLÁGENO*Microfotografia eletrônica de uma rede poligobal formada pe- la associação de mônomeros de colágeno do tipi IV

Page 57: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSASII – COLÁGENO B – Estrutura do colágeno 1 – Sequência de aminoácidos

(--Gly—X—Y--) , onde X frequentemente é a ProlinaRepresentação e Y é geralmente a hidroprolina ou hidroxilisina (Hyp e Hyl)

2 – Estrutura em tripla hélice

Quais as interações que mantêma triplice hélice?

Como é permitida a formação deligações entre os monômeros decolágeno vizinhos resultando emsua agregação em longas fibras?

Cadeia α do colágeno

3 – Hidroxiprolina e hidroxilisina

Page 58: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSASII – COLÁGENO B – Estrutura do colágeno 4 – Glicosilação *Os resíduos de hidroxilisina (Hyl) do colágeno são glicosilados, após a hidroxilação na pós-tradução (com glicose e galactose)

NH—CH—CO CH2

CH2

CH CH2

NH3+

HO

NH—CH—CO CH2

CH2

CH CH2

NH3+

NH—CH—CO CH2

CH2

CH CH2

NH3+

O

CH2—OH

OH

OH

NH—CH—CO CH2

CH2

CH CH2

NH3+

O

CH2—OH

OH

OH HO

O

HO

HO

resíduo glicosilado de Hyl

resíduo de galatosil-5-OHlisina

resíduo de5-hidroxilisina

resíduo de5-hidroxilisina

Cadeia pro α

Cadeia pro α O

Page 59: Proteínas I e II

PROTEÍNAS FIBROSAS c – Biossíntese do colágeno

Resídups selecionados de prolina e delisina são hidroxilados

O RNAm é traduzido nocitoplasma em pre-pro-polipeptídio das cadeiasα , que são deslocadaspara o retículo endoplasmático, onde a sequên-cia-sinal é removida

Genes para ascadeias pró-α1e pró-α2 sãotranscritos em RNAm

Resíduos selecionados de hidroxilisinasão glicosilados com glicose ( ) e galactose ( )

Page 60: Proteínas I e II

Três cadeias prí-α sãoReunidas.Ligações dissulfeto intra cadeia e intercadeia são formadas naextensão C-terminaldo pró-peptídio.

5

A molécula de pró-colageno é secretada devacúolo de Golgi paraa matriz extracelular

A tripla hélice é formada por interação seme-lhante a um ziper

A molécula de pró-colageno é secretada devacúolo de Golgi paraa matriz extracelular

As porções N-terminaise C-terminais dos pró –peptídios são clivadaspor pró-colágeno-peptidase

ExtensãoC-terminal

Molécula de Pró-colágeno

continua

Membrana plasmática

Page 61: Proteínas I e II

continuação

Porção C-terminaldo pró-colégeno

Porção N-terminaldo pró-colégeno

FibrilasInterli –gadas

Reunião das molé culas de colágeno em fibrilas com in- terligações subse quentes

9

Page 62: Proteínas I e II

FORMAÇÃO DE LIGAÇÕES CRUZADAS (ESTABILIZAÇÃO DAS FIBRILAS

DEGRADAÇÃO DO COLÁGENO

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PROTEÍNAS FIBROSAS – III – ELASTINA*É uma proteína do tecido conectivo com propriedades elásticas, semelhantes às da borracha.

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PROTEÍNAS FIBROSAS – III – ELASTINA *A elastina é sintetizada a partir do TROPOELASTINA( constituído de cerca de 700 AA, a maioria pequenos e apolares: glicina, alanina, valina), ricos em prolinae lisina, mas com pouca OH-prolina e nenhuma OH-lisina.*Algumas cadeias laterais sofrem desaminação oxidativa, formando ALISINA, ca talisada pela LISIL-OXIDASE.*Formação da ligação cruzada de DESMOSINA na elastina

(CH2)3

CH2

NH2

(CH2)3

CH2

NH2

CADEIA POLIPEPTÍDICA

NH2

CH2

(CH2)3

NH2

CH2

(CH2)3

(CH2)3

C—H O

(CH2)3

CH2

NH2

H O C (CH2)3

H O C (CH2)3

CH2

CH2 (CH2)3

CH2

CH2 CH2

CH2 (CH2)3

N+

3 lisinasconvertidas à alisinas

Lisina-amino-oxidase

Condensaçõesaldólicas

Ligação cruzada “desmosina”

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PROTEÍNAS FIBROSAS – III – ELASTINA *A elastina é sintetizada a partir do TROPOELASTINA( constituído de cerca de 700 AA, a maioria pequenos e apolares: glicina, alanina, valina), ricos em prolinaE lisina, mas com pouca OH-prolina e nenhuma OH-lisina.*Algumas cadeias laterais sofrem desaminação oxidativa, formando ALISINA, ca talisada pela LISIL-OXIDASE.*Formação da ligação cruzada de DESMOSINA na elastina

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PROTEÍNAS FIBROSAS –E – ELASTINA

B – Papel da α1-antitripsina na degradação da ELASTINA

1 – α1-AT ou α1-antiproteinase

2– α1-AT nos pulmões 3 – Enfizema resultante da deficiência de α1-AT A α1 –antitripsina normal

mente inibe a elastase liberada durante a fagoci-tose, por neutrófilos presentes nos alvéolos dos pulmões

Uma deficiência deα1 –antitripsina permiteque a elastase dos neu-trófilos destrua o pulmão

elastina

α1-antitripsina

neutrófilo

ALVÉOLOS PULMONARES

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QUESTÕES1 - Descreva como uma ligação peptídica pode configurar a estrutura de um

peptídica, em relação a isomeria CIS e TRANS.

2 - Usando a representação geral dos AA naturais represente uma ligação

peptídeo, levando em consideração a isomeria CIS e TRANS.

3 - Como poderíamos considerar uma proteína em solução no seu pI?

4 - Como poderíamos considerar uma proteínas acima e abaixo do seu pI?

5 - Como seria o comportamento de proteínas em solução: no pI, abaixo do

pI e acima do pI?

6 - Conceitue cadeias polipeptídicas, nas suas estruturas: primária, secun-

dária, terciária e quaternária.Cite as forças que dão suporte as mesmas.

7 - O que entendemos por proteínas oligoméricas e poliméricas?

8 - Descreva como a histidina é essencial para Hemoglobina.

9 - Quais os fatores que dão transformações estruturais a hemoglobina na

sua função de transporte de oxigênio?

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QUESTÕES

10-O acréscimo de prótons hidrogênio facilitam ou dificultam a associação

da Hemoglobina com o oxigênio?

11-Podemos classificar a hemoglobina em níveis conformacionais?

12-O que entendemos por desnaturação de proteínas?

13-Quais são as diferenças entre proteínas naturais e desnaturadas?

14-Quais são as diferenças entre proteínas globulares e fibrosas.

15-O que entendemos por estruturas alfa e beta?

16-Uma proteína em solução fraca iônica aumenta ou diminui sua solubilidade. O que

acontece quando se aumenta a força iônica?

17-Represente uma ponte de dissulfeto em uma proteína.

18-O que entendemos por monômeros e protômeros?

19-A miohemoglobina pode ser enquadrada em que tipo de conformação?

20-O que entendemos por proteínas alostéricas?

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1 - Saber representar uma ligação peptídica entre dois L-α-aminoácido.2 – Caracterizar uma ligação peptídica em relação ao seu caráter ressonante e configurações CIS e TRANS3 – Conceituar dipeptídio, tripeptídio, tetrapeptídios, etc ; oligopeptídio, polipeptídio e proteínação4 – Conceituar a estrutura primária, secundária, terciária das proteínas, citando as forças responsáveis por sua estabilização.5 – Conceituar configurações quaternárias nas proteínas, citando as forças que as mantêm.6 – Conceituar proteínas globulares e fibrosas.7 – Conceituar proteína simples e proteína conjugada.8 – Compreender como a estrutura de uma proteína direciona uma função.9 – Saber citar exemplos de proteínas com funções biológicas10 – Compreender como uma proteína se encontra no seu ponto isoelétrico ( pI ) e relacionar com a sua interação ou não com a água.11 – Compreender que as cadeias laterais dos aminoácidos da constituição de uma proteína é fundamen- tal para a sua solubilidade com água.12 – Compreender como uma proteína se encontra abaixo ou acima do seu ponto isoelétrico e relacionar com a sua solubilidade na água.13 – Explicar a precipitação de uma proteína por ácidos fortes (ácido tricloroacético)14 – Explicar a precipitação de uma proteína por compostos iônicos, tipo sulfato de amônia.15 – Explicar desnaturação e renaturação de uma proteína com a sua atividade biológica.

OBJETIVOS: