Trabalho de Biofísica PDB

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Universidade de Brasília – Instituto de Ciências Biológicas – 
Departamento de Biologia Celular 
Disciplina: Biofísica – Turma A 
Professora Responsável: João Alexandre 
Estudante: João Antonio Alves Nunes Matrícula: 16/0069084 
 
Lista de exercícios 03 – Trabalho 
 
1. Código do PDB: 1CA2 
2. Data de depósito: 06/02/1989 (6 de Fevereiro de 1989) 
3. Referência Bibliográfica completa: 
 Eriksson, A. E., Jones, T. A., & Liljas, A. 1988. Refined structure of human 
carbonic anhydrase II at 2.0 Å resolution. Proteins: Structure, Function, and 
Bioinformatics, 4(4), 274-282. 
4. Nome da proteína: Anidrase Carbônica II 
5. Organismo de onde a proteína é originária: Homo sapiens 
6. Função da proteína: Enzima, da classe das Liases, que catalisa a 
seguinte reação: CO2 + H2O ⇌ HCO3- + H+ 
7. Grupo espacial: P21 
8. Parâmetros da célula unitária: a= 42,7Å; b= 41,7Å; c= 73,0Å; α=90°; 
 β=104,6°; γ= 90° 
9. Faixa de resolução: 2.0Å 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. Uma figura da proteína feita por você usando o PyMol: 
 
Fig.1 – Representação 3D da proteína Anidrase Carbônica II utilizando o 
programa PyMol 
 
11. Cálculo do ângulo phi e psi do décimo sétimo aminoácido do PDB a 
partir das coordenadas atômicas: 
Ângulos Phi e Psi do aminoácido His-17 da proteína anidrase carbônica II: 
Phi (ϕ) ≅ ± 66.522° 
Psi (ψ) ≅ ± 28.955° 
 
Fig.2- Rascunho do cálculo do ângulo Phi (ϕ) a partir das coordenadas atômicas 
 
Fig-3. Rascunho do cálculo do ângulo Psi (ψ) a partir das coordenadas atômicas 
 
 
12. Você deve observar a estrutura da proteína e definir quais regiões, 
resíduos, íons, cofatores, moléculas de água... São responsáveis pela 
função da proteína. Listar os mesmos e descrever como atuam. Por 
exemplo: o oxigênio gama da serina catalítica das serino-proteases é 
responsável pelo ataque nucleofílico que ao carbono da carbonila do 
resíduo P1 do substrato. Cada proteína terá sua própria lista de 
resíduos importantes, diretamente envolvidos na relação estrutura-
função. Tente fazer ilustrações destas partes da molécula: 
Os resíduos de aminoácidos responsáveis pela função da proteína são os: 
His-94, His-96, His-119, His-64. Além desses resíduos de aminoácidos o íon 
de Zn2+ e as moléculas H2O-263, H2O-292 e H2O-318, também são 
responsáveis pela função. 
O Zn2+ possui quatro ligantes sendo eles o H2O-263, o Nδ1 da His-119, o 
Nε2 da His-96 e o Nε2 da His-94. Em pH básico a molécula de H2O-263, 
que está ligada ao Zinco, perde um próton e se encontra na forma de uma 
hidroxila (OH-), esse próton é então transferido para a molécula H2O-318 
que por sua vez também libera um próton que é captado pela H2O-292 e que 
por sua fez libera um próton que é captado pelo Nε2 da His-64, que através 
da ressonância em seu anel imidazol, libera o H do Nδ1, na forma de um 
próton, para o meio e acidifica esse respectivo meio. Esse processo é 
conhecido como “lançadeira de prótons”. O oxigênio da hidroxila ligada ao 
Zn2+ é o responsável pelo ataque nucleofílico ao carbono do CO2 (que é o 
substrato da enzima) gerando um HCO3
-, esse íon bicarbonato é então 
liberado para o meio (vai atuar como o tampão do meio) quando uma 
molécula de água realiza um ataque nucleofílico no Zn2+, restaurando a 
ligação inicial do Zinco com a H2O-263. 
 
Fig.4- Sítio-ativo da enzima Anidrase Carbônica II, composta pelos resíduos de 
His-64, His-94, His-96, His-119, pelo íon Zn2+ e pelas moléculas de H2O-263, H2O-
292 e H2O-318. Modelo 3D feito pelo PyMol.