Bioquímica - Questões aminoácidos Lehninger

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Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC
Centro de Ciências da Saúde – CCS
Introdução ao Estudo da Medicina I - 7001-01103 – Bioquímica
Professor: Boris Juan Carlos Ugarte Stambuk
Alunos: Alexandre Holzbach Júnior e Rebeca Bernardi Heyse
Resolução do questionário GE
01) Determinações experimentais mostraram que a poli-lisina é uma cadeia aleatória em pH 7, mas se torna uma α-hélice quando o pH é elevado acima de 10. Explique essa transição de conformação dependente de pH. Como seria a configuração de um poli-glutamato no pH 3, e no pH 8 ?
Um polipeptídio tem a sequencia descrita abaixo. Qual é a carga do peptídeo no pH 3, pH 8 e pH 11? Qual seria o pI do polipeptídeo?
Utilizando-se como base a tabela de valores de pKa do livro “Princípios de Bioquímica” de Lehninger, temos que:
a) Para o pH = 3:
Para o pH 3, o glutamato possui um grupamento amino ainda não desprotonado, já que o pKa desse grupamento é superior ao do meio, e, portanto, tem carga +1 devido à carga de seu grupamento amino. Os radicais da arginina e histidina também mantém a sua característica positiva (pKr = 12,48 e pKr = 6, respectivamente), possuindo carga +1. Além disso a glicina (aminoácido terminal) perde seu próton, pois possui pKa inferior ao do meio, adquirindo carga negativa. Os demais aminoácidos tem seus grupamentos que seriam ionizáveis envolvidos em ligações peptídicas. Logo,
GLU+1; HIS+1; TRP0; SER0; GLY0; LEU0; ARG+1; PRO0; GLY-1 
Carga Líquida Do Peptídeo = +2
b) Para o pH = 8:
Seguindo o mesmo raciocínio, para um pH de valor 8, temos: 
GLU0; HIS0; TRP0; SER0; GLY0; LEU0; ARG+1; PRO0; GLY-1
Carga Líquida Do Peptídeo = 0
c) Para o pH = 11:
GLU-1; HIS0; TRP0; SER0; GLY0; LEU0; ARG+1; PRO0; GLY-1
Carga líquida do peptídeo = -1
03) O cabelo cresce a uma velocidade de ~20 cm por ano. Considerando que a síntese da queratina é o fator limitante no crescimento do cabelo, calcule a velocidade de síntese da queratina (em ligações peptídicas por segundo), considerando que esta proteína é uma α–hélice com 3,6 resíduos e 5,4 Å por volta.
04) A tabela abaixo mostra a ligação de um hormônio com três diferentes receptores. Qual receptor tem maior afinidade pelo hormônio? Justifique sua resposta.
A afinidade de um hormônio por seu receptor é medida pela constante de dissociação (Kd): quanto menor o Kd, maior a sua afinidade. Sabemos que tal constante equivale à concentração de ligante necessária para que metade dos sítios proteicos estejam ocupados. Podemos, portanto, comparar a afinidade dessas proteínas, utilizando o valor de θ, indicado na tabela, o qual corresponde à fração dos sítios de interação que estão ocupados. Assim, vemos que a proteína com menor Kd é a proteína 2, pois uma concentração menor do hormônio (0,5 nM) é necessária para a ocupação de metade dos sítios proteicos (θ = 0,5) – Kd = 0,5nM. A mesma fração de proteínas ligadas é obtida pelas proteínas 1 e 3 apenas quando a concentração de hormônio chega a 4 nM e 1nM, respectivamente. Logo, a proteína 2, por possuir um Kd menor, possui afinidade mais elevada pelo hormônio do que as demais.
Resolução dos Casos Clínicos
1) Um senhor de 60 anos não se sente bem e se queixa de dor nas costas há algum tempo. Relata também que acorda várias vezes a noite para urinar. Exame inicial revela ligeira anemia e proteinúria. O exame das proteínas plasmáticas revela concentração total de proteína sérica dentro do normal, mas baixa concentração de albumina. Uma análise mais detalhada revelou a presença de paraproteínas no plasma, e a proteína Bence-Jones na urina.
a) Qual sería o possível diagnóstico?
b) O que são paraproteínas?, e proteína Bence-Jones? Diferencie ambas a nível molecular.
c) Relacione o possível diagnóstico com a presença de paraproteínas (somente no plasma sanguíneo), e da proteína Bence-Jones na urina.
d) Como são caracterizadas/determinadas estas proteínas? Descreva o método sucintamente
2) Durante uma viagem de formatura de alunos de medicina da turma de 1990 ao pantanal Matogrossense, um dos carros ficou sem combustível. Um dos colegas decidiu, usando uma mangueira, remover combustível de um outro veículo para abastecer o que ficou parado na estrada. No entanto, sem querer terminou engolindo um pouco do combustível. Ao perceber isso, um outro acadêmico ficou extremamente preocupado por achar que o combustível poderia conter metanol, e saiu correndo para procurar cachaça.......
a) Por que o metanol é extremamente tóxico? Como é metabolizado este álcool?
O metanol é extremamente tóxico porque, uma vez no organismo, esse álcool primário é degradado no fígado pela enzima álcool desidrogenase (ADH), em um processo metabólico que produz formaldeído que, em seguida, por meio da ação de formaldeído desidrogenase (ALDH), dá origem ao ácido fórmico. Tal ácido, por sua vez, causa uma série de distúrbios no organismo, ao inibir a enzima mitocondrial citocromo c oxidase, o que leva à hipóxia celular e acidose metabólica. Assim, pela geração de metabólitos indesejáveis no organismo, a ingestão de metanol pode acarretar distúrbios visuais e cegueira (devido à degradação do nervo óptico), perdas de consciência, depressão do sistema nervoso, insuficiência renal e, inclusive, óbito.
Por que o aluno saiu procurando cachaça? Qual é a lógica atrás do tratamento recomendado para intoxicação por metanol?
O aluno procurou cachaça porque esta bebida possui alto teor alcóolico, o que poderia promover o tratamento da intoxicação sofrida. Isso porque o etanol presente na cachaça possui alta afinidade pela enzima álcool desidrogenase, reduzindo a ação dessa enzima na transformação do metanol em ácido fórmico por meio de inibição competitiva. Logo, o etanol tem o potencial de saturar as enzimas hepáticas e, dessa forma, bloquear a degradação do metanol. Este, por sua vez, passa a ser excretado pelos rins sem que haja a sua conversão em substâncias tóxicas como o ácido fórmico.
3) Um homem obeso e de meia idade foi trazido para a sala de emergência após um acidente de automóvel. Ele relatou que logo antes da trombada tinha perdido a respiração e ficado tonto. O exame sugeriu ou acidente cerebrovascular ou infarto ao miocárdio. Foram coletadas amostras periódicas de sangue para analise da creatina cinase (CK). Como as isoenzimas da CK auxiliariam para esclarecer o correto diagnóstico?