4 Aminoácidos e Proteínas Ricardo

Prévia do material em texto

Dr. Ricardo Salviano dos Santos 
1 
Universidade Federal Dos Vales Do Jequitinhonha E Mucuri 
 Faculdade De Ciências Biológicas E Da Saúde 
Departamento: Farmácia 
Disciplinas: Bioquímica Geral 
 
Diamantina 
2016 
Aminoácidos, peptídeos e 
Proteínas 
2 
PROTEÍNA 
3 
Aminoácidos – Estrutura geral 
• Estruturas monoméricas formam proteínas por ligações peptídicas. 
• 1806 – descoberta do primeiro aminoácido, ASPARAGINA, encontrado no 
aspargo. 
• até 1938 – descoberta dos 20 aminoácidos existentes, o último foi a 
TREONINA. 
•Todos 20 AAs são -aminoácidos. Possuem grupo carboxila (COO-) e amino 
(NH3+) ligados ao mesmo átomo de carbono (carbono α). 
• Diferem nas cadeias laterais, ou grupos R (RADICAL). 
4 
RADICAL 
Aminoácidos – Estrutura geral 
GLICINA 
5 
Aminoácidos – Estrutura geral 
Aminoácidos - Estereoisomerismo 
Aminoácidos - Estereoisomerismo 
Grupo R - apolar e alifático 
Grupo R - polares carregados negativamente 
Grupo R - polares carregados positivamente 
Grupo R - aromáticos 
Grupo R - polares não-carregados 
Glicina 
Triptofano Tirosina Fenilalanina 
Cisteína Treonina Serina 
Glutamina Asparagina Prolina 
Arginina Histidina 
Lisina 
Glutamato Aspartato 
Leucina Metionina Isoleucina 
Alanina Valina 
8 
Aminoácidos - Classificação 
Aminoácidos – apolares, alifáticos 
Aminoácidos – apolares, alifáticos 
Aminoácidos – aromáticos 
Aminoácidos – aromáticos 
Aminoácidos – Polares, não carregados 
Aminoácidos – Polares, carga + 
Aminoácidos – Polares, carga - 
Essenciais Não-essenciais 
Arginina1 Alanina 
Fenilalanina Asparagina 
Histidina Aspartato 
Isoleucina Cisteína 
Leucina Glutamato 
Lisina Glutamina 
Metionina Glicina 
Treonina Prolina 
Triptofano Serina 
Valina Tirosina 
Tabela 3:Aminoácidos essenciais e não-essenciais para seres humanos 
1 Mamíferos sintetizam arginina, mas em quantidade insuficiente 
16 
Aminoácidos 
Titulação de Aminoácidos 
Titulação de Aminoácidos 
Titulação de Aminoácidos 
 
pI= pka1 + pKa2 
 2 
Titulação de Aminoácidos 
Titulação de Aminoácidos 
• Resultam da modificação específica de um resíduo 
de aminoácido após a síntese protéica. 
 
• Ocorre adição de grupos químicos nas cadeias 
laterais do AA: hidroxilação, metilação, acetilação, 
carboxilação e fosforilação. 
23 
Aminoácidos incomuns 
Aminoácidos incomuns 
•derivado da prolina encontrado 
na parede celular de plantas e 
no colágeno. 
•constituinte da miosina 
(Proteína contrátil do músculo). 
•derivado de 4 resíduos de 
lisina, encontrada na elastina. 
•derivado da lisina encontrado 
no colágeno. 
•encontrado nos fatores de 
coagulação sangüínea (Protrombina, 
fator VII, fator IX, fator X, proteína C 
e S). 
Aminoácidos incomuns 
LIGAÇÃO PEPTÍDICA 
26 
Peptídeos 
São classificados de acordo com o número de resíduos de 
AA na cadeia: 
•Dipeptídeos – 2 resíduos de AA. 
•Tripeptídeos – 3 resíduos de AA. 
•Tetrapeptídeos – 4 resíduos de AA. 
•Pentapeptídeos – 5 resíduos de AA. 
•Oligopeptídeos – uns poucos resíduos de AA. 
•Polipeptídeos - são polímeros lineares de até 50 resíduos de AA. 
•Mais de 50 resíduos é considerado proteína. 
27 
Classificação dos Peptídeos 
28 
Ligação peptídica 
Os menores peptídeos podem ter efeitos biológicos importantes. 
Ex: Aspartame - L-aspartil-L-fenilalanil metil éster, adoçante artificial. 
 
• Hormônios são peptídeos pequenos: 
• Ocitocina (estimula contração uterina), 
• Bradicinina (inibe inflamação dos tecidos), 
• Tirotropina (hormônio da hipófise). 
 
• Venenos tóxicos de cogumelos e alguns antibióticos. 
• Insulina e Glucagon (hormônios pancreáticos). 
• Corticotropina (estimula córtex adrenal). 
29 
PEPTÍDEOS DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA 
Funcionam como mensageiros químicos na 
comunicação entre células. 
• Glicina, ácido γ–aminobutírico (GABA) e a dopamina 
são neurotransmissores. 
• Histamina, produto da descaboxilação da histidina, 
potente mediador local em reações alérgicas. 
• Tiroxina, hormônio tireóideo, derivado da tirosina. 
 
30 
Funções especializadas dos Aminoácidos 
Estrutura da proteína 
31 
• Primária 
• Secundária 
• Terciária 
• Quaternária 
Figura 1: Níveis da estruturas das proteínas Fonte: Voet, 2008 
Estrutura Primária 
 
Estrutura Primária: 
- Corresponde à 
sequencia de aminoácidos 
- Determinada 
geneticamente 
Estrutura Primária 
 
Estrutura Primária: 
- Corresponde à 
sequencia de aminoácidos 
- Determinada 
geneticamente 
A função de uma proteína depende de sua 
sequência de aminoácidos??? 
• Conformação 
 
Visão geral - Estrutura das proteínas 
• Conformação 
– Proteínas nativas 
 
• Estabilização 
– Ligações de dissulfeto 
– Interações fracas 
Visão geral - Estrutura das proteínas 
Ligação peptídica 
Ligação peptídica 
Estrutura Secundária 
Estrutura Secundária – α Hélice 
Estrutura Secundária – Folhas ß-pregueadas 
Estrutura Secundária – Folhas ß-pregueadas 
Estrutura Secundária – Voltas ß 
Mioglobina 
(α-hélice) 
Concanavalina A 
(Folha ß pregueada) 
Toxina Diftérica 
(α-hélice + folha ß) 
Estrutura Terciária 
Ligações que estabilizam a estrutura terciária 
1- Interações hidrofóbicas 
2- Pontes de hidrogênio 
3- Interações iônicas 
Estrutura Terciária 
Estrutura Quaternária 
• Extrato bruto 
 
• Preparação pura 
 
• Estabilização das proteínas: 
– pH, 
– temperatura, 
– presença de enzimas degradativas, 
– adsorção às superfícies, 
– armazenamento à longo prazo 
 
• Purificação e métodos de separação (2 etapas) 
 
Purificação e análise de proteínas 
Solubilidade das proteínas 
Solubilidade das proteínas 
Diálise de proteínas 
Cromatografia em colunas 
Cromatografia de troca iônica 
Cromatografia de Exclusão 
 
 
Cromatografia de Afinidade 
Métodos Eletroforéticos – SDS-PAGE 
Gel de poliacrilamida (PAGE)  peneira molecular, SDS  dodecilssulfato de sódio 
(carregado -) 
 
Eletroforese de proteínas 
Eletroforese de proteínas 
Focalização isoelétrica 
57 
Eletroforese Bidimensional: 
1a. Focalização isoelétrica; 
2a. Incorporação de SDS e 
separação por massa 
molecular em PAGE. 
Eletroforese de proteínas