AA-PP-PTNs

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AMINOÁCIDOS, 
PEPTÍDIOS E 
PROTEÍNAS
Paulo Preté
Definição: São constituídas por átomos de C, H e N (16%), enxofre e
alguns minerais, organizados em Aminoácidos e apresentando alto
peso molecular.
C C
O
OH
H
H
2
N
R
A função da proteína será 
dada pela seqüência de Aa 
que ela irá apresentar 
BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
Funções:
- Enzimas
- Transporte
- Defesa (anticorpos)
- Estruturais (colágeno,
queratina)
- Regulação (hormônios)
- Contração (actina /miosina)
SÍNTESE DE PROTEÍNA - LIGAÇÃO PEPTÍDICA
É codificada pelo gene e é específica para
cada proteína.
- seqüência de aminoácidos ao longo da cadeia
polipeptídica, determinando a ordem dos
aminoácidos na cadeia polipeptídica.
Ligação peptídica tem característica entre
ligação simples e dupla ligação – interação
entre as duas formas de ressonância.
ESTRUTURA GERAL DOS AMINOÁCIDOS
 Características estruturais comuns
Grupos substituintes
 Configuração absoluta
R
ESTRUTURA GERAL DOS AMINOÁCIDOS
(exceção Glicina)
Carbono Assimétrico - Proteínas : L-aminoácidos
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Aminoácidos Apolares com grupo R Alifáticos Aminoácidos Polares com grupo R não carregados
HIDROFÓBICOS HIDROFÍLICOS
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Aminoácidos Apolares com grupo R Aromáticos
Peptide Bond
--S—S--
ESPECTROS DE ABSORÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS 
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Aminoácidos Polares com grupo R 
Carregados Positivamente
Aminoácidos Polares com grupo R 
Carregados Negativamente
AMINOÁCIDOS ESPECIAIS
Cisteínas Cistina
Ausência de 
Carbono Assimétrico
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
LIGAÇÃO PEPTÍDICA 
Pentapeptídio
COMO AS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS SÃO FORMADAS??
COMO AS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS SÃO FORMADAS
PROPRIEDADES DOS AMINOÁCIDOS 
PROTONADO DESPROTONADO
Ponto 
Equivalência
Ponto semi-equivalência
CURVA DE TITULAÇÃO - GLICINA
pI => pH onde carga elétrica é neutra??
pH pK - Forma protonada 
pH pK - Forma desprotonada
pH = pK - 50% de cada forma
Íon dipolar 
ou zwitterion
PROPRIEDADES DOS PEPTÍDIOS 
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS PEPTÍDIOS 
-Hormônios
-Antibióticos
-Agentes redutores
-Aplicações terapêuticas
Unidades funcionais das proteínas
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS PEPTÍDEOS 
PEPITÍDIOS DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
ENCEFALINAS 5 ADRENAL ANALGESIA
OXITOCINA 9 HIPÓFISE CONTRAÇÃO 
UTERINA
VASOPRESSINA 9 HIPÓFISE PRESSÃO 
SANGUÍNEA
GLUCAGON 29 PÂNCREAS GLICEMIA
GRAMIDICINA 10 Bacillus brevis ANTIBIÓTICO
GLUTATIONA 3 CÉLULAS PROTEÇÃO 
RADICAIS
LIVRES
PEPTÍDIOS AMINOÁCIDOS PRODUÇÃO EFEITOS
PEPTÍDEOS BIOLOGICAMENTE ATIVOS
Ocitocina – Contração da musculatura
uterina no parto e da glândula mamária
na lactação – produzida pela pituitária
posterior
Vasopressina – Aumento da pressão
sangüínea e da reabsorção de água pelo
rim – produzida pela pituitária posterior
CARACTERÍSTICAS DE COMPOSIÇÃO DE 
ALGUMAS PROTEÍNAS
PROTEÍNAS No. de 
AMINOÁCIDOS
No. De CADEIAS 
POLIP.
Insulina (bovina) 51 2
Lisozima (clara de ovo) 129 1
Mioglobina (cavalo) 153 1
Hemoglobina (humana) 574 4
Asp transcarbamoilase (E. coli) 2700 12
RNA polimerase (E. coli) 4100 5
Apolipoproteína B (humana) 4536 1
MECANISMO DE MATURAÇÃO DA INSULINA
(Modelo Peptídico)
MATURAÇÃO DA CADEIA POLIPEPTÍDICA 
DA INSULINA
ESTRUTURA DE PROTEÍNAS
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS EM 
GLOBULARES E FIBROSAS
Proteínas Globulares
MIOGLOBINA
Proteínas Fibrosas
Três níveis de organização das Fibras de Colágenos
vistos através de microscópio eletrônico. O Colágeno é uma
estrutura rígida em forma de bastão, constituída por unidade
repetitivas formadas por três filamentos enrolados,
denominado por tropocolágeno.
Em B temos as fibras de colágenos formando uma malha,
devido o entrecruzamento, que possibilita as características
de elasticidade e resistência do tecido conectivo. Em C se
vê um nível maior de organização do colágeno.
ORGANIZAÇÃO DAS FIBRAS DE COLÁGENOS
PRESENÇA DE COLÁGENOS NOS TECIDOS 
Corte transversal do Osso
Tendão
Tecido conectivo
Colágeno: componente de tecido conectivo 
(tendão, cartilagem, matriz orgânica de osso)
ESTRUTURA BIOQUIMICA DO COLÁGENO
Estriações cruzadas.
64 nm
Cabeça das moléculas de 
tropocolágeno 
Secção de uma molécula de 
tropocolágeno
250 nm
Três hélices enrolam-se uma ao redor da outra
em uma torção orientada à direita, formando o
tropocolágeno de 300 kDa. Uma molécula em
forma de bastão com cerca de 300 nm de
comprimento e apenas 1nm de espessura.
Os três polipeptídios do tropocolágeno tem
perto de 1.000 resíduos de aminoácidos. A hélice
do colágeno é uma estrutura secundária
repetitiva única e características desta proteína.
ESTRUTURA BIOQUIMICA DO COLÁGENO
A seqüência repetitiva tripeptídica (Gly-X-
Pro ou Gly-X-Hyp adota uma estrutura
orientada à esquerda com três resíduos por
volta.
Em alguns tipos de colágenos todas as três
cadeias tem seqüência idêntica, mas em
outros, duas cadeias são idênticas e a
terceira é diferente.
Os resíduos de glicina estão evidenciados em
vermelho. A glicina devido seu pequeno
tamanho é necessária nas junções apertadas
onde as três cadeias estão em contato.
Fibrilas e Fibras de Colágenos
VISÃO GERAL DAS FIBRAS DE COLÁGENOS
As cabeças das moléculas adjacentes são escalonadas e o alinhamento de grupos destas
cabeças de cada quarta molécula produz o estriamento na micrografia eletrônica.
-queratina :
 85% proteína celular
 dímero 310 a.a (450Å)
 protofilamento (2 dímeros antiparalelos)
 microfibrila (4 protofilamentos)
 lig. cruzadas (covalentes dissulfeto)
dureza/resistência (18% cisteínas)
mamíferos
-queratina (pássaros e répteis)
PROTEÍNAS FIBROSAS
QUERATINA
Queratina – é uma proteína mecanicamente
durável e quimicamente não-reativa – presente
nos cabelos , unhas , penas
Essas características são proporcionadas pela
montagem de uma estrutura espiral-enrolada ou
super-hélice e é uma conseqüência de sua
estrutura primária
QUERATINA DO CABELO
Proteína fibrosa obtida de larvas cultivadas (Bicho da seda) da
mariposa. Consiste de folhas  antiparalelas com as cadeias laterais
estendendo-se paralelamente ao eixo da fibra
FIBROÍNA DA SEDA
PROTEÍNAS FIBROSAS
VISÃO GERAL DA ORGANIZAÇÃO 
ESTRUTURAL NAS PROTEÍNAS GLOBULARES
Estrutura 
Terciária
Estrutura 
Quaternária
ESTRUTURA SECUNDÁRIA - ALFA-HÉLICE
Estrutura Secundária – descreve a
formação de estruturas regulares ao
longo da cadeia Polipeptídica formando
organizações estáveis.
Estrutura em alfa-hélice – é o enrolamento da cadeia
polipeptídica ao redor de um eixo, é mantida por pontes de
hidrogênio entre oxigênio do –C=O de uma unidade
peptídica e o nitrogênio do grupo –NH da quarta unidade
subseqüente.
ESTRUTURA SECUNDÁRIA - BETA-PREGUEADA
jjj
6,8Å 6,4Å
2,7Å
As ligações são estabelecidas entre cadeias polipeptídicas diferentes, distendidas ou entre
segmentos distantes e distendidos de uma mesma cadeia.
Os grupos R dos aminoácidos projetam-se para cima ou para baixo do plano da folha
pregueada.
Estrutura de folha pregueada ou configuração beta é a interação lateral de segmentos 
de uma cadeia polipeptídica, através de pontes de hidrogênio.
ESPECTRO DE DICROÍSMO CIRCULAR
Estrutura 
em alfa 
Hélice
Estrutura 
beta 
pregueada
UM RESUMO
Estrutura 
Randômica
DOMÍNIO DE RECONHECIMENTO A CARBOIDRATO
ESTRUTURA TERCIÁRIA
Estrutura Terciária – descreve o dobramento final da cadeia polipeptídica por
interações de regiões com estrutura regular (alfa-hélice, folha pregueada e
curvaturas) ou de regiões sem estrutura definida – interações através do grupo R.
Ponte de Hidrogênio – união do grupo C=O e o próton de um grupamento NH.
Ligação eletrostática ou iônica – interação de grupos de carga positiva com os de
carga negativa – Camada de Solvatação – íon dipolo com a água
Ponte dissulfeto – ligação covalente entre cadeias laterais através de dois grupos SH
de cisteína por desidrogenação.INTERAÇÕES QUE MANTÉM A ESTRUTURA TERCIÁRIA
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
Estrutura Quartenária – descreve associação de duas ou mais cadeias polipeptídicas
(subunidades) para compor uma proteína funcional . A estrutura quartenária é
mantida por ligações não covalentes
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
EFEITO DO pH E TEMPERATURA
Desnaturação de proteína por temperatura
Efeito do pH na Estrutura de Proteínas
MÉTODOS -
PURIFICAÇÃO DE 
PROTEÍNAS 
Cromatografias (tamanho, 
carga, afinidade). Cromatografias (troca 
iônica).
Cromatografia
de Filtração em gel
Cromatografia
de Afinidade
PAGE
• Focalização isoelétrica - (pI): mistura de ácidos e bases orgânicos de
baixo peso molecular (anfólitos) sob a ação de campo elétrico ao longo
de um gel /estabelecendo um gradiente de pH.
Anfólitos são 
incorporados 
ao gel
p
H
 
d
e
c
re
s
c
e
n
te
Estabelece-se gradiente
de pH estável após
aplicação de campo
elétrico
Adição das
proteínas e
aplicação de campo
Após coloração,
proteínas distribuídas ao
longo do gradiente de pH,
de acordo com os pIs.
- As proteínas migram no gel
até alcançar a região pH = pI
- A carga líquida de cada
proteína neste ponto é zero
e elas param de migrar.