Funções proteicas (resumo)

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Funções proteicas
Forma nativa é dinâmica, devido a livre rotação das ligações.
Respiração proteica: muda sutilmente a conformação da proteína, é essencial para a entrada de o2 na hemoglobina.
Ligante = molécula que se liga reversivelmente a uma proteína.
Ajuste induzido = adaptação estrutural que ocorre entre a proteína e o ligante.
LIGAÇÃO REVERSÍVEL DE UMA PROTEÍNA COM UM LIGANTE: POTEÍNAS LIGADORAS DE OXIGÊNIO
O oxigênio pode ligar-se a um grupo prostético heme
 (grupo prostético heme/ anel heme) Grupo heme impede que o ferro libere o elétron e passe para a forma +3 porque isso implicaria na formação de um radical livre extremamente danoso para a célula. (hidroxil ?) (o2- -> . OH) Ñ É –OH!!!!!!!!
Ferro “preso” por quatro ligações circundantes ao N do grupo heme. 
Impede Fe2+ Fe 3+ + e -
A mioglobina tem um único sítio de ligação para o oxigênio
Miogobina é extremamente afim com o O2, servindo como reserva de oxigênio. Ex.: 
Tecidos da baleia, que respira na superfície e pode permanecer longo tempo no oceano.
ESTRUTURA DA MIOGLOBINA
DENTRO DA CÉLULA, FUNÇÃO DE RESERVA!!! Não tem alosteria!!!
Equação que quantifica a quantidade de ligação entre a proteína e o ligante
Expressão de equilíbrio simples
Ka = constante de equilíbrio = constante de dissociação
O quociente entre a proteína ligada e a proteína livre é diretamente proporcional à concentração do ligante livre
Considera os sítios de ligação
Kd = constante de dissociação Kd = 1/Ka
No equilíbrio Theta = Kd
50 % dos sítios ocupados, o Kd vai ser igual a [L]
**Ligação do oxigênio à mioglobina
Paciente com perda de oxigênio reperfusão, reposição de oxigênio deve ser gradual para não ser uma “bomba” de oxigênio, a saturação deve ser gradual para não provocar aumento de estresse oxidativo e mataras células.
Morte por injeção de ar
** bolha de ar no sistema circulatório = aumenta a tensão superficial e rompe as membranas plasmáticas, destruindo as células 
A estrutura da proteína afeta a maneira pela qual os ligantes se ligam 
 Para impedir à ligação da hemoglobina ao CO em vez de O2 resíduo His distal (periférico). (barreira mecânica) que enfraquece a ligação a ligação do CO com a hemoglobina, devido ao ângulo. 
EFEITOS ESTÉRICOS SOBRE A LIGAÇÃODOS LIGANTES AO HEME DA HEMOGLOBINA
*** Qual o efeito da mutação na histidina distal????
Substituição dos resíduos de histidina distal ou proximal, que estão ligados ao grupo heme (figura 5.2), causam anormalidades que se caracterizam pela oxidação espontânea e contínua do ferro, com formação excessiva de metaemoglobina, fato que dão origem às hemoglobinas variantes do tipo M (Hb M). Os portadores de Hb M são sempre cianóticos, com ou sem anemia.
O oxigênio do sangue é transportado pela hemoglobina
A hemoglobina é mais adaptada ao transporte de oxigênio devido as suas múltiplas subunidades e sítios ligadores de O2. 
Hemoglobina libera oxigênio nas faixas intermediárias de pressão de oxigênio. 
Tem sua afinidade alterada de acordo com as condições do tecido. 
REGULADORES:
pH
BPG
PRESSÃO DE OXIGÊNIO
As subunidades da hemoglobina são estruturalmente semelhantes às da mioglobina
Apesar da sequência de DNA ser diferente, estruturalmente são semelhantes devido ao arranjo molecular. 
A HEMOGLOBINA PASSA POR UMA MUDANLA ESTRUTURAL COM A LIGAÇAAO DO OXIFENIO
Possibilidade de mudar a afinidade = Estado R e estado T. 
Estado t (tenso) = baixa afinidade, estável devido as pares de íons. IMPEDIMENTO MECÂNICO.
Estado r (relax) = alta afinidade
Os estados são mutáveis = cooperação entre os sítios de ligação. 
A HEMOGLOBINA LIGA-SE AO OXIGÊNIO DE MODO COOPERATIVO
(há o modelo sequencial e o cooperativo)
A INTERAÇÃO INICIAL FACILITA A INTERAÇÃO COM OUTROS SÍTIOS. O PRIMEIRO SITIO MODULA O SEGUNDO, AUMENTANDO A AFINIDADE DOS GRUPOS COM O OXIGÊNIO.
A hemoglobina é uma proteína alostérica, com a afinidade modulada pelos próprios ligantes, que nesse caso, é o oxigênio. 
ALOSTERIA = MODULAÇÃO = COOPERAÇÃO
Pode ser atividade (enzima) ou ligação (hemoglobina)
Faz a ligação e depois já volta ao estado T.
A ligação cooperativa, representada por uma curva de formato sigmoide, torna a hemoglobina mais sensível a pequenas diferenças da concentração de O2 entre os tecidos e os pulmões, o que possibilita à hemoglobina ligar oxigênio nos pulmões, onde o pO2 é alto, e liberá-lo nos tecidos, onde o pO2 é baixo. 
A FUNÇÃO DA MIOGLOBINA É ARMAZENAR O2 PORQUE NÃO POSSUI ESSA PROPRIEDADE.
** BAIXAR MUITO A CONCENTRAÇÃO DE OXIGENIO LIVRE PARA DESFAZER A LIGAÇÃO COM A MIOGLOBINA, É PRECISO TER UMA GRANDE DIFERENÇA DE PRESSÃO DE OXIGÊNIO (BAIXA PRESSÃO DE OXIGÊNIO). 
A LIGAÇÃO COOPERATIVA DO LIGANTE PODE SER DESCRITA DE MODO QUANTITATIVO
Equação de Hill
Plot de Hill
DOIS MODELOS SUGEREM MECANISMOS DE LIGAÇÃO COOPERATIVA
Modelo de assimetria ajustada
Modelo Sequencial
A HEMOGLOBINA TAMBÉM TRANSPORTA H+ E CO2
 A Anidrase carbônica = catalisa a reação
Efeito de Bohr, efeito do ph
Equilíbrio da ligação da hemoglobina com uma molécula de oxigênio, mas deve levar em conta o efeito da concentração de H+.
Logo, a equação correta é: 
QUANDO A CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO É ALTA, COMO NOS PULMÕES (PH MAIS ALCALINO), A HEMOGLOBINA LIGA OXIGENIO E LIBERA PRÓTONS, QUANDO A CONCENTRAÇÃO DE OXIGENIO É BAIXA, COMO NOS TECIDOS PERIFÉRICOS (PH MAIS ÁCIDO), O H+ É LIGADO E O O2 LIBERADO. 
Quanto menor o ph, menor a afinidade pelo oxigênio, liberando o O2 necessário para os tecidos.
Co2 e o H+ ligam-se a resíduos amino-terminais. Formando carboaminoterminal. 
Tampona, mas também contribui para a acidificação. Contribui para o efeito Bohr.
** Se o pH do sangue for alterado, acidose no sangue, por exemplo, a hemoglobina pode carregar menos oxigênio porque sua afinidade foi comprometida. 
Insuficiencia respiratória, não deve ter medicamentos que causam acidose sanguínea. 
Antitumoral com medicamento que regula a síntese de BGT. 
** DIABETES ACIDOSE SANGUÍNEA E INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA
**FISIOLOGIA DE EXERCÍCIO
ACIDO LÁTICO, MAIS LIBERAÇÃO DE O2, PRODUZ MAIS ATP PARA A RECONSTRUÇÃO DAS FIBRAS.
A LIGAÇÃO DO OXIGÊNIO À HEMOGLOBINA É REGULADA POR 2,3-BIFOSFOGLICERATO
Hemoglobina = exemplo de modulação alostérica heterotópica
EFEITO DO BPG SOBRE A LIGAÇÃO DO OXIGÊNIO À HEMOGLOBINA
Competição com o oxigênio pelo sítio da hemoglobina.
Quando o oxigênio não está ligado, o BPG está ligado.
Equilíbrio. 
Ex.: Em Machu Picchu. 
Menos oxigênio disponível, mas difícil para a hemoglobina captar o2, se o bpg permanece no mesmo nível, mais difícil para a hemoglobina. Por isso, o próprio organismo regula os níveis de BPG para reduzir a competição. 
Ligação do BPG À DESOXIEMOGLOBINA
A ANEMIA FALCIFORME É UMA DOENÇA MOLECULAR DA HEMOGLOBINA
fibra de hemoglobina formada dentro da hemácia, enrijece e altera a forma da hemácia. 
Interações Complementares entre proteínas e Ligantes: Sistema Imunológico e Imunoglobulinas
A resposta imunológica caracteriza-se por um grande número de células e proteínas especializadas
A apresentação de peptídeos na superfície das células distingue o “próprio” do “não-próprio”