Fundamentos da Biologia Celular - Alberts et al - 2017 - 4 Edicao-184

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Capítulo 4 • Estrutura e função das proteínas 157
variedade de funções biológicas. As células utilizam essas máquinas proteicas pe-
los mesmos motivos que nós, humanos, criamos máquinas elétricas e mecânicas: 
para qualquer trabalho, o emprego de processos coordenados espacial e temporal-
mente é muito mais eficiente do que o uso sequencial de ferramentas individuais.
COMO AS PROTEÍNAS SÃO ESTUDADAS
Compreender como uma proteína funciona exige análises bioquímicas e estrutu-
rais detalhadas – e ambas requerem grandes quantidades de proteína na forma 
pura. No entanto, isolar um único tipo de proteína a partir de milhares de ou-
tras proteínas presentes na célula não é uma tarefa trivial. Por muitos anos, as 
proteínas foram purificadas diretamente de suas fontes − os tecidos em que eram 
expressas em maior quantidade. Essa técnica era bastante inconveniente, exi-
gindo, por exemplo, viagens diárias a abatedouros. Ainda de maior importância, 
a complexidade dos tecidos intactos e dos órgãos é uma grande desvantagem no 
processo de purificação de moléculas específicas, pois uma longa série de etapas 
cromatográficas se faz necessária. Esses procedimentos não apenas requerem 
semanas para a sua realização, como também apresentam rendimento de pou-
cos miligramas de proteína purificada.
Hoje, as proteínas são frequentemente isoladas de células cultivadas em la-
boratório (ver, p. ex., Figura 1-38). Essas células costumam ser alteradas para a 
produção de grandes quantidades de uma dada proteína, utilizando técnicas de 
engenharia genética descritas no Capítulo 10. Essas células modificadas permi-
tem, com frequência, a obtenção de grandes quantidades de proteína pura em 
apenas poucos dias.
Nesta seção, descrevemos como as proteínas podem ser extraídas e purifi-
cadas a partir de células em cultura e outras fontes. Descrevemos como essas 
proteínas são analisadas para a determinação da sua sequência de aminoácidos 
e da sua estrutura tridimensional. Por fim, discutimos como os avanços técnicos 
permitem que as proteínas sejam analisadas, catalogadas, manipuladas e mes-
mo planejadas a partir de uma sequência linear de aminoácidos.
Proteínas podem ser purificadas a partir de 
células e tecidos
Seja a partir de um pedaço de fígado, ou a partir de uma cultura de células, de 
bactérias, leveduras, ou células animais modificadas para produzir uma proteína 
de interesse, a primeira etapa de qualquer procedimento de purificação é o rompi-
+
+
ATP ATP
ATP
ATP
ADP
ADP
Pi
Pi
ADP Pi
ADP Pi
QUESTÃO 4-8
Explique por que as proteínas hipo-
téticas da Figura 4-47 apresentam 
uma grande vantagem no processo 
de abertura do cofre se exercerem 
suas funções em conjunto na forma 
de um complexo proteico, em com-
paração a exercerem suas funções 
de modo individual, de maneira se-
quencial mas independente.
Figura 4-47 “Máquinas proteicas” podem desempenhar funções complexas. 
Essas máquinas proteicas são compostas por proteínas individuais que colaboram en-
tre si para desempenhar uma tarefa específica (Animação 4.11). O movimento des-
sas proteínas em geral é coordenado pela hidrólise de um nucleotídeo ligado, como 
o ATP. Mudanças conformacionais desse tipo são particularmente úteis para a célula, 
se ocorrerem em um complexo proteico em que a atividade de diversas proteínas 
diferentes possa ser coordenada pelos movimentos do complexo.
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