Reacciones generales de las proteínas

REACCIONES GENERALES DE LAS PROTEÍNAS

Autores: Natalia Artunduaga, María Paula Gutiérrez, Willintong Capera

Abstract

The practice was carried out in the chemistry laboratory of the Universidad de la Amazonia, to experimentally identify some physical properties that can affect the three-dimensional structure of proteins. Proteins are large and complex molecules formed by thousands of chains of small units called amino acids, which are essential for the formation of proteins. Twenty amino acids can be distinguished, which combine with each other to produce specific proteins. Two particular procedures were carried out to determine the reactions of proteins, such as protein precipitation by heavy metals and protein precipitation by the action of anions. What was obtained from this practice was the identification of the reaction of proteins such as casein, albumin and gelatin with the different procedures performed. Finally, it is concluded that the procedures used in the realization of this practice are of great help and importance to observe the reaction of proteins, in addition, we learned to know that proteins are essential in the different activities of our body.

Resumen

La práctica se realizó en el laboratorio de química de la Universidad de la Amazonia, para identificar experimentalmente algunas propiedades físicas que pueden afectar la estructura tridimensional de las proteínas. Las proteínas son moléculas grandes y complejas formadas por miles de cadenas de pequeñas unidades llamadas aminoácidos, que son esenciales para la formación de proteínas. Se pueden distinguir veinte aminoácidos, que se combinan entre sí para producir proteínas específicas. Se llevaron a cabo dos procedimientos particulares para determinar las reacciones de las proteínas, como lo son precipitación de proteínas por metales pesados y precipitación de las proteínas por acción de aniones. Lo que se obtuvo de esta práctica fue la identificación de reacción de las proteínas como lo son la caseína, albumina y gelatina con los diferentes procedimientos realizados. Por último, se concluye que los procedimientos empleados en la realización de esta práctica son de gran ayuda e importancia para observar la reacción de las proteínas, además, aprendimos a conocer que las proteínas son fundamentales en las diferentes actividades de nuestro cuerpo.

Palabras claves: proteínas1, aminoácidos2, metales pesados3, aniones4.

Introducción

Hasta hace poco tiempo, se creía que las proteínas tenían siempre una estructura tridimensional definida y que esta estructura era la que determinaba su función [1]. La especificidad de las proteínas cuando interactúan o reaccionan con otras macromoléculas biológicas o moléculas pequeñas está determinada por la complementariedad de las formas de sus superficies, y esta especificidad es más o menos una estereoespecificidad estrecha, a causa de que las moléculas deben tener los grupos funcionales dispuestos en una configuración espacial tal que puedan reaccionar o interactuar entre ellas [2]. De ahí su importancia, porque estos grupos no están próximos entre sí desde el punto de vista de estructura primaria, sino desde el punto de vista de su configuración, es decir, son los pliegues de la cadena polipeptídica que conducen a estos grupos a cierta velocidad, para formar sitios o regiones de interacción. Por ello, se considera que el conocimiento de la estructura de las proteínas permite explicar su función y conocer el mecanismo de interacción con otras moléculas [3].

Las enfermedades alérgicas o reacciones de hipersensibilidad causadas por la inmunoglobulina tipo E constituyen un grave problema de salud pública tanto en los países industrializados como en los países en desarrollo. En este estudio, encontraron que las enfermedades alérgicas como el asma, la dermatitis atópica, la rinitis y la conjuntivitis están relacionadas con factores ambientales y la predisposición genética del individuo, que se manifiestan en forma de reacciones excesivas a sustancias normalmente inofensivas llamadas alérgenos, que son un tipo especial de antígenos clasificados según su origen y el orden en que fueron descubiertos y relacionados. La respuesta contra las proteínas alergénicas es una combinación de respuestas específicas contra cada determinante antigénico o epítopo, que varían en intensidad. En general, estas proteínas participan en los mecanismos de defensa de las plantas, pero también participan en reacciones cruzadas con frutas, polen y veneno de insectos. Por otro lado, también determinaron las estructuras tridimensionales de dos isoformas naturales de heveína, la cual es una lectina que une oligosacáridos de N-acetil-glucosamina presentes en quitina y presentan avances en los estudios estructurales del alérgeno recombinante. Además, obtuvieron dos anticuerpos monoclonales murinos y varios fragmentos variables de cadena sencilla, a partir de una librería humana de despliegue en fagos, que han ayudado a identificar epítopos conformacionales en la superficie de este alérgeno [4].

La Universidad del Cauca, Popayán Colombia realizó un estudio sobre Hidrolizados de Proteínas donde realizaron un reactor, con control de agitación, pH, temperatura y tiempo de proceso, donde se disolvió el sustrato en agua hasta que el pH y temperatura hasta estabilizarse, para luego agregar la proteasa iniciando la hidrolisis. A medida que avanzó este proceso, se produjo una disminución del pH debido a la ruptura de los enlaces peptídicos. En el caso de la hidrólisis enzimática, el pH debió mantenerse en el óptimo de la enzima añadiendo base diluyente. Para este fin se hizo uso de proteínas de huevo, como fuente de fermentación para el crecimiento de microorganismos, y se emplearon los hidrolizados de levaduras o caseína. Siendo así obtuvieron como resultado que ya en la reacción propiamente dicha, la secuencia de aminoácidos y la estructura tridimensional de la proteína afectan su sensibilidad hacia el ataque proteolítico y el tipo de péptidos formados durante la hidrólisis [5].

Esta práctica se realizó con el objetivo de verificar ciertas propiedades fisicoquímicas del medio que influyen en la estructura tridimensional de las proteínas, además de observar la influencia del pH y la temperatura en sus propiedades y finalmente saber distinguir sus efectos en diferentes agentes dependiendo de sus propiedades precipitantes sobre la estructura tridimensional de estas proteínas.

Metodología

Precipitación de proteínas por metales pesados

Para la realización de este procedimiento se empleó nueve tubos de ensayo, los cuales se rotularon y prepararon de la siguiente manera, tres tubos para albumina, tres tubos para caseína y los restantes para gelatina, a cada tubo se le agregó 1 ml de las proteínas, posterior a esto se tomó un tubo de gelatina, un tubo de caseína y un tubo de albumina y a cada uno se le agregó 0,5 ml de Cu, luego se tomó otros tres tubos que contenían cada proteína y se agregó 0,5 ml  de Pb y a los últimos tres tubos de ensayo que contenían las proteínas se les agregó 0,5 ml de Zn, todos los tubos se agitaron para tener una buena reacción,  se dejó pasar 5 minutos y se volvió a agregar 0,5 ml de los metales Cu, Pb y Zn, nuevamente se agitaron todos los tubos de ensayo empleados, pasados otros 5 minutos se registraron las observaciones.

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