pep_prot_2013

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QBQ 2451 – Introdução à Bioquímica – 2013 
 
Maria Teresa Machini 
Laboratório de Química de Peptídeos 
Bloco 8 Superior – sala 0854 
mtmachini@iq.usp.br 
 
 
 Proteínas: 
Análise de sequência de aminoácidos, Homologia, 
Estabilidade e Enovelamento 
Funções Estruturais e Catalíticas 
 
 
Aula passada: Aminoácidos  peptídeos 
  proteínas 
Estrutura covalente de Peptídeos/Proteinas 
Caráter de dupla ligação 
Aspartame (adoçante) 
Asp-Phe-OMe 
Dipeptídeo: estrutura covalente sem restrições 
 conformacionais específicas 
(promove contração da 
musculatura lisa uterina) 
Nonapeptídeos: estrutura covalente com algumas restrições 
 conformacionais 
Células β pancreáticas: Insulina (entrada de glicose na célula) 
Polipeptídeos: estrutura covalente com algumas 
 restrições conformacionais 
Estrutura covalente de proteínas  estrutura tridimensional Proteina: estrutura covalente com muitas restrições conformacionais 
Análise de sequência de aminoácidos 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
Conteúdo de aminoácidos 
1) Hidrólise total de peptídeos e proteínas 
--- --- 
24 h, 110 ºC 
Conteúdo de aminoácidos 
2) Análise do hidrolisado total: cromatografia 
Análise por CCD ou TLC 
Identificação requer análise comparativa com padrões 
Análise por RP-HPLC seguida de 
derivatização pós coluna com ninidrina 
Determinação de aminoácido N-terminal 
(1 ou mais cadeias polipeptídicas) 
 Meio ácido (HCl 6M a 110°C) 
O2N 
NO2 
 R1 O 
 
NH CH C OH + 
(DNP-aminoácido) 
mistura dos outros aminoácidos 
ANÁLISE/IDENTIFICAÇÃO 
ANÁLISE/IDENTIFICAÇÃO 
1) Redução das pontes dissulfeto 
Determinação da sequência de aminoácidos 
2) Alquilação das cisteínas livres 
Quebra da ligação catalisada por proteases 
4) Para cada fragmento 
purificado: 
sequenciamento 
via degradação 
de Edman 
(feniltiocarbamil-aminoácido) 
Sequenciamento 
por espectrometria 
de massas 
m/z 
Intensidade 
Amostra 
peptídica 
em ácido 
Laser ou 4000V 
Identifica pela massa/carga do íon 
Íons 
gerados 
Ex. de espectro 
5) Posição das ligações S-S 
1) Separa as fitas 
 
2) Sequência de 
 bases nitrogenadas 
 (enzimas) 
Análise da sequência de aminoácidos via sequenciamento do 
 DNA 
Dedução de sequência de aminoácidos via 
alinhamento/comparação com sequências conhecidas 
Banco de dados + computadores + programas para análise 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
Homologia 
Resíduos de aa invariáveis 
 substituídos conservativamente 
 hipervariáveis 
no.de aminoácidos diferentes entre os citocromos c 
 (proteína responsável pela transferência de e- de cit c redutase a cit c oxidase) 
Comparação entre sequências de aminoácidos de proteinas 
Análise computacional das diferenças: relações ancestrais entre os 
organismos que produzem o citocromo c: criação de árvores filogenéticas 
Nos.: distâncias evolutivas: diferenças em unidades PAM (percentage accepted 
point mutations)= no. aa diferentes/100 resíduos da proteína  grau de relação 
entre espécies que produzem a proteína. 
Cada proteina tem velocidade evolutiva característica: função 
* 
* usando radiodatação de fósseis 
Unidade de período evolucionário: 
tempo requerido para 1% de mudança 
da sequência após 2 espécies terem 
divergido 
(20 million years) 
(600 million years) 
 (5.8 million years) 
 (1.1 million years) 
interage com 
outras proteínas 
liga DNA 
atua de forma 
independente 
Evolução proteica X Recombinação de genes 
 (Proteína estoque de O2) 
Duplicação de gene 
(1,1 milhão de anos) 
 proteínas de propriedades 
 estruturais e funcionais similares. 
 
 estrutura tridimensional e função 
 são ditadas pela sequência de aa 
Processo similar p/ endopeptidases 
tripsina, quimotripsina e elastase 
1 
2 
3 
4 
5 6 
5 
Sequência de aminoácidos  estruturas 2ª., 3ª. e 4ª. 
 Enovelamento  função 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
Enovelamento e estabilidade de proteínas 
segmento de 36 resíduos de aminoácidos de uma proteína microbiana em água 
 
Simulação computacional das conformações adquiridas no tempo: variabilidade 
 
Visão termodinâmica 
do processo de enovelamento 
funcional 
Cloridrato de guaninina: 
causa desnaturação 
 Estabilidade da estrutura nativa e funcional: típica para cada proteína 
Tm 
Enovelamento é 
auxiliado por 
Chaperonas: 
 
1) Classe Hsp70 
 
2) Classe chaperoninas 
Funções de proteínas 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
Transporte – hemoglobina 
 Estruturação – seda e colágeno 
 Movimentação – músculos e flagelos 
 Catálise de reações químicas – enzimas 
 Sinalização – hormônios 
 Defesa – anticorpos 
Função estrutural 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
Função catalítica 
Bibliografia 
M. Teresa Machini – IQ/USP 
 
As informações estão disponíveis nos capítulos sobre proteínas e enzimas 
de diferentes edições no período 2005-2013 
 do livro 
Princípios de Bioquímica de Lehninger - D.L. Nelson & M.M. Cox 
 
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