Seminario 2. Bioquímica I

Bioquímica [pic 1]

Facultad de Química y Biología

Universidad de Santiago de Chile

Integrantes: Antonia Pinto.

Carrera: Bioquímica.

Seminario 2. Bioquímica I 

1. Pregunta de investigación. En proteínas ¿Qué se entiende por dominio y motivo? ¿Cuál es la diferencia entre  motivo estructural, motivo de secuencia y motivos lineales? Su respuesta contener al menos 300 palabras.  Además, esta será analizada con un detector de plagio online, debiendo ser al menos 90% original para ser  válida.

En las proteínas se entiende que dominio es una parte de una cadena polipeptídica que es estable de manera independiente, es decir, se considera una región de la proteína que se encuentra generalmente con estructura tridimensional plegada de forma diferente y autónoma, posee una función independiente y especifica por lo cual puede actuar de forma diferente al resto de la proteína dependiendo de su función e interaccionar con otros dominios, participar en reacciones, etc. Usualmente se observan en la estructura terciaria de las proteínas y estas pueden tener más de un dominio con funciones diferentes.

Por otro lado, un motivo se considera un patrón de plegamiento reconocible o secuencia de aminoácidos corta que se puede encontrar en diferentes proteínas y posee una función específica relacionada con las interacciones de la proteína con otras proteínas, con su capacidad de unión a ligandos, etc. Podemos diferenciar los motivos en estructurales, de secuencia y lineales donde los motivos estructurales se consideran patrones de plegamientos específicos que puede incluir dos o más elementos de una estructura secundaria y las conexiones entre ellos, por ejemplo: motivo lazo beta-alfa-beta, motivo hélice-giro-hélice, entre otros. Por otra parte, los motivos de secuencia hacen referencia a secuencias de aminoácidos cortas, repetitivas y conservadas que se encuentra en diferentes proteínas y poseen una función específica, por ejemplo: motivo caja TATA, motivo P-loop, etc. Por último, los motivos lineales son secuencia de aminoácidos lineales que poseen una función en común y generalmente se encuentran en una región especifica de una proteína donde permiten que ocurra una interacción, por ejemplo: motivo de unión a DNA, motivos de señal de localización como péptidos de señal o sitios de fosforilación, entre otros.

En síntesis, las principales diferencias entre los motivos son que el motivo estructural se refiere a patrones reconocibles que observamos en la estructura terciaria, el motivo de secuencia, hace referencia a patrones reconocibles de secuencias de aminoácidos y los motivos lineales también hacen referencia a secuencia de aminoácidos sin embargo estas poseen una función en común en una zona específica de la proteína.  

2. Se ha purificado una proteína de estructura desconocida. La cromatografía de exclusión molecular reveló que la  proteína nativa tiene un peso molecular de 240.000 Da. El mismo procedimiento cromatográfico en presencia de  clorhidrato de guanidina 6 M produce sólo un pico para una proteína de 60.000 Da. La cromatografía en presencia  de clorhidrato de guanidina 6 M y β-mercaptoetanol 10 mM produce picos para proteínas de 34.000 y 26.000 Da.

Explique qué se puede determinar acerca de la estructura de esta proteína a partir de estos datos.

A partir de los datos se puede entender que la proteína va pasando por un proceso de desplegamiento, donde va perdiendo su estructura nativa. Primeramente la cromatografía de exclusión molecular indico que el peso molecular de la proteína nativa es de 240.000 Da de lo cual podemos inferir que la proteína en su conformación estable posee un alto peso molecular lo cual indicaría que es una proteína de gran tamaño o que está formada por varias subunidades, o ambos casos. En la siguiente cromatografía en presencia de clorhidrato de guanidina se produce un solo pico y la proteína posee un peso molecular de 60.000 Da de lo cual se pude inferir que ocurrieron cambios conformacionales en la proteína que variaron su peso molecular, dado que el clorhidrato de guanidina es un agente desnaturalizante que puede romper enlaces no covalentes podemos entender que éste posiblemente actúa rompiendo las interacciones estabilizantes que permiten que la proteína mantenga su estructura tridimensional nativa generando que se separe en subunidades de 60.000 Da. Posteriormente la cromatografía en presencia de clorhidrato de guanidina y β-mercaptoetanol genera picos de proteínas de 34.000 Da y 26.000 Da, entendiendo que el β-mercaptoetanol es un agente reductor que puede reducir puentes disulfuro podemos inferir que la subunidad de 60.000 Da posee una estructura estabilizada por puentes disulfuro y que se podría encontrar cisteína en su estructura con la cual el agente reductor reacciona generando la reducción de sus grupos sulfihidrilo lo cual provocaría un cambio en su estructura como desplegamientos o rompimiento de interacciones entre dominios, gracias a eso se observan dos picos de pesos moleculares diferentes. En conclusión, podemos inferir que la proteína posee una estructura nativa estabilizada por interacciones no covalentes y subunidades de 60.000 Da, así mismo, sus subunidades de 60.000 Da poseen un plegamiento estabilizado por puentes disulfuro los que al romperse generan proteínas de diferente peso molecular lo que podría indicar que una zona sufrió mayor perdida en su estructura por consiguiente tenia más puentes disulfuro.

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