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Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas

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Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas
Características Químicas dos Aminoácidos
Carbono α
Os aminoácidos
Grupos R apolares e alifáticos
Grupos R aromáticos
Grupos R polares e não carregados
Grupos R carregados
Aminoácidos incomuns
pH e pKa
Constante de equilíbrio;
pKa;
Constantes de dissociação dependem do pH do meio e são diferentes para diferentes moléculas.
Curva de titulação
Peptídeos e Proteínas
Polipeptídeo
Peptídeos também são ionizáveis
Possuem curva de titulação e pH isoelétrico (pI) específicos;
Propriedades exploradas por algumas técnicas para separação de peptídeos e proteínas.
Proteínas com outros grupos químicos
Trabalhando com Proteínas
Separação e purificação de proteínas
Sabendo que a célula possui milhares de proteínas, como purificar uma única delas?
Basta selecionar por propriedade:
Tamanho, carga e propriedades de ligação.
?
Primeiro passo: extrato bruto
Cromatografia em coluna
Fase estacionária (matriz);
Fase móvel (solução com tampão).
Cromatografia de troca iônica
Trocadoras de cátions;
Trocadoras de ânions.
Cromatografia de exclusão por tamanho
Moléculas grandes não entram nos poros e são eluídas primeiro.
Cromatografia por afinidade
Adiciona-se à matriz da coluna algum tipo de molécula ligante da molécula de interesse.
Eletroforese
Serve para separar moléculas por tamanho/carga elétrica;
DNA, carga negativa: Tem tendência a se dirigir ao polo positivo quando sujeito a um campo elétrico;
Proteína deve ser desnaturada com detergente (SDS). 
Etapas da eletroforese
Preparação do gel
Aplicação das amostras
Eletroforese
Coloração
 Análise dos resultados
Preparação do gel
Horizontal x vertical
Agarose x poliacrilamida
Aplicação das amostras
Eletroforese
Aplicação do campo elétrico;
Fonte elétrica gera fluxo de íons através da solução tampão;
Terminais positivo e negativo;
Coloração
Gel SDS-PAGE:
Prata (mais sensível);
Coomassie blue.
Gel de agarose:
Brometo de etídio;
Composto fluorescente à luz UV.
Análise dos resultados
Géis bidimensionais
Proteínas não separadas podem ser quantificadas
Convenção internacional: uma unidade de enzima digere 1 μmol de substrato por minuto a 25 °C.
Estrutura Primária das Proteínas
Níveis estruturais das proteínas
As estruturas primárias são conhecidas
Para todos os genomas sequenciados, conhece-se a estrutura primária de todas as proteínas para este organismo;
As pontes dissulfeto podem se formar entre diferentes cadeias protéicas (e principalmente dentro da mesma).
Evolução molecular 
Sequenciamento do mRNA é muito mais simples e preciso  permite sequenciar proteínas enormes;
Os organismos possuem, em grande medida, as mesmas proteínas (ortólogas);
Derivam do ancestral comum entre os organismos.
Evolução molecular 
O alinhamento permite que identifiquemos as porções mais importantes (conservadas) da proteína;
Quanto mais similares as sequências das proteínas dos organismos, mais próximos eles são evolutivamente  marcadores da evolução.
Produção de peptídeos
Purificação a partir de tecidos;
Engenharia genética;
Síntese química direta.