Proteinas

Proteínas

-Son polímeros de aminoácidos que cumplen un montón de funciones. Cada tipo de célula tiene miles de proteínas diferentes que cumplen diferentes funciones, algunas de ellas pueden ser enzimas que son catalizadores biológicos que hacen que las reacciones puedan ocurrir en condiciones fisiológicas, proteínas que se encargan del trasporte como las proteínas de la sangre, la hemoglobina que transporta oxígeno, las lipoproteínas que son las que se encargan de transportar los lípidos en la sangre, otras que se encargan de la reserva como la ovoalbúmina, caseína, ferritina, otras del movimiento como la actina y miosina, otras se encargan del sostén de la estructura tanto de las células como del tejido como son el colágeno, la elastina, otras proteínas que su función es la defensa como las inmunoglobulinas, otras son proteínas que se encargan de regular todo el organismo, como son las hormonas, proteínas que interaccionan con el ADN que también son proteínas reguladoras.

Funciones

•Enzimas •Transporte

•Proteínas plasmáticas, hemoglobina, lipoproteínas

•Nutrición y reserva

•Ovoalbúmina, caseína, ferritina

•Movimiento

•Actina y miosina, tubulina, dineína

•Sostén y estructura

•Colágeno, elastina, queratina, fibroína

•Defensa

•Inmunoglobulinas, sistema del complemento, proteínas de la coagulación

•Regulación

•Hormonas, proteínas G, proteínas de unión al ADN

-Las proteínas además de tener sus propias funciones pueden ser enormes o pueden ser pequeñas, va a depender de su función por lo tanto el tamaño de las proteínas es enormemente variable. El tamaño se mide en el largo de los aminoácidos o también se puede medir en kilodalton.

Hay desde pequeñas proteínas que tienen 104 residuos (aminoácidos unidos a proteínas), a proteínas que tienen cerca de 27000 aminoácidos.

Las proteínas pueden estar formadas por una sola cadena peptídica o pueden estar formadas por múltiples cadenas que pueden ser iguales o distintas.

Niveles de estructura proteicas

La función de una proteína está estrechamente relacionada con su estructura, por eso proteínas que cumplen funciones parecidas tienen estructuras parecidas. Las proteínas tienen niveles de organización, esto quiere decir cómo se va plegando. El orden de los aminoácidos que constituyen a una proteína es lo que se denomina su estructura primaria y si bien la proteína se sigue plegando, siempre está presente la estructura primaria, secundaria, por más que estemos mirando la estructura cuaternaria de una proteína ésta tiene todos los niveles sumados. La estructura primaria es la que está definida por el orden de los aminoácidos, cada proteína tiene su propia estructura primaria particular. La estructura secundaria sería el primer plegamiento de la estructura primaria es el orden local, se puede decir que es ver cómo se pliega la proteína se pliega en una región localmente. La estructura terciaria es la estructura tridimensional de las proteínas, como se plegaron las estructuras secundarias, es la estructura global. La estructura cuaternaria, no está presente en todas las proteínas, sólo está presente en las proteínas que tienen más de una cadena polipeptídica,es el ordenamiento de las distintas cadenas polipeptídicas. La estructura depende de la secuencia, la secuencia de aminoácidos es la que de alguna manera va a determinar la estructura secundaria y terciaria.

5 preceptos básicos

•La estructura de una proteína depende de su secuencia aminoacídica.

•La función de una proteína depende de su estructura.

•Una proteína dada habitualmente existe en una única o un pequeño número de formas estructurales estables.

•Las fuerzas más importantes que mantienen la estructura tridimensional de una proteína son débiles (no covalentes).

•A pesar del gran número de proteínas diferentes es posible reconocer patrones estructurales comunes en la arquitectura proteica.

Estructura primaria de la insulina

La insulina es una proteína, también es una hormona y tiene una pelcularidad, son dos cadenas polipeptídicas unidas por puentes di sulfuro (dos moléculas de azufre unidas) y además una de ellas tiene un puente di sulfuro interno, pero lo particular de esta proteína es que es codificada por un único gen. Tiene una estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria ( ya que presenta dos cadenas polipeptídicas). La insulina es secretada desde las células que lo producen en el páncreas hacia el torrente sanguíneo, por lo tanto como toda proteína que va a ser secretada tiene que ir a las vesículas, en realidad lo que se produce es una enorme cadena polipeptídica que tiene un péptido señal en el N terminal, el péptido señal es una parte primaria de las proteína que su función es hacer que la proteína empiece a ser sintetizada vaya dentro del retículo. Las proteínas siempre se sintetizan del N al carboxi terminal. Ésta proteína es sintetizada y dentro del retículo pierde el péptido líder porque no lo necesita una vez que está dentro del retículo. Este polipéptido que tiene el péptido señal se llama 3proinsulina, una vez que perdió el péptido señal que está dentro del retículo se pliega y ésta proinsulina que ya lo tiene el péptido líder se pliega, se forman los puentes di sulfuro y en ese momento viene una enzima y la corta, una vez que cortó a esa proinsulina tengo la molécula de isulina completa que tiene dos moléculas separadas pero que originalmente eran una misma cadena.

Estructura primaria: Estructura covalente de las proteínas, porque lo q mantiene unidas a estas estructuras son enlaces peptídicos. Los enlaces peptídicos son enlaces covalentes entre el grupo amino y el grupo carboxilo del otro aminoácido.

•Cada proteína tiene un número y secuencia únicos de aminoácidos, eso hace a la identidad de la proteína, un número particular de aminoácidos en un orden particular. Si cambió el número estoy cambiando la proteína, si cambio el orden también cambio la proteína.

•Secuencia aa => estructura tridimensional => función

La secuencia de aminoácidos influye sobre la estructura tridimensional que va a tener este polipéptido y a su vez ésta estructura tridimensional afecta la función que va a tener.

•La función de una proteína depende de su secuencia de aminoácidos

–Proteínas con diferente función tienen diferente secuencia de aa

–Cambios en la secuencia de una proteína (mutaciones) alteran la función de una proteína y la estructura.

–Proteínas con funciones similares tienen secuencias similares.

–Familias de proteínas, que son proteínas que cumplen funciones parecidas y son proteínas muy parecidas la una a la otra y forman familias de proteínas.

•La estructura primaria aporta información sobre:

–Estructura tridimensional, a como se va a poder plegar esa proteína.

–Función

–Localización subcelular, hacia donde tiene que ir esa proteína.

–Vida media

–Evolución

•Proteínas polimórficas, tienen varias formas posibles, pero todas son funcionales.

–20-30% de las proteínas humanas

–Secuencias conservadas (críticas)

–Secuencias variables

•Existen diferentes métodos para conocer la secuencia de una proteína

–Partiendo de la proteína (Sanger, Edman,MS)

–Partiendo del gen

Comparación de la secuencia aminoacídica de la mioglobina de ballena y la humana

La mioglobina de ballena y humana tiene una secuencia, que si yo miro los aminoácidos uno por uno tiene un 84% de identidad, es 84% idéntica, y si yo miro por el tipo de aminoácidos, si ignoro aquellos cambios en los cuales cambié un aminoácido cargado por otro cargado con la misma carga, o cambié un neutro por un neutro, tienen un 94% de homología, eso es una demostración de que la función de una proteína está determinada por su estructura, y su estructura está determinada por la secuencia, a tal punto que una proteína de organismos tan distintos, pero que tienen la misma función va a tener una estructura muy parecida y va a tener una secuencia muy parecida y dependiendo de cuán importante sea la proteína cada vez va a ser más idéntica.

Estructura tridimensional de las proteínas

La estructura tridimensional de las proteínas es la estructura espacial , el espacio que ocupa esa proteína. Cuando hablamos de estructura tridimensional estamos hablando de como se pliega la estructura primaria sin que se rompa, si se rompe ya estamos perdiendo la proteína. Siempre la estructura tridimensional mantiene intacta la estructura primaria. La estructura tridimensional de una determinada proteína suele ser única, o de muy pocas formas.

•Conformación: arreglo espacial de átomos que se alcanza sin necesidad de romper enlaces

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