Estrutura tridimensional das proteínas

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Estrutura tridimensional das proteínas Cacá Filho – MED 21 - UNIVASF 
 As proteínas são macromoléculas constituídas pela polimerização de variados aminoácidos dispostos em 
cadeias lineares, unidos por ligações peptídicas. A nomenclatura “proteína” é usada para um polipeptídio, ou um 
complexo de polipeptídios, que tem uma estrutura 3D (estrutura espacial) bem definida, caracterizando assim 
propriedades físico-químicas para esta molécula. Por sua característica ser definida na estrutura espacial, cabe-se 
infinitas possíveis conformações para que um polipeptídio, ou uma sequência deles, se caracterize como uma proteína. 
Estas conformações são definidas pela rotação livre das proteínas. 
 
Princípios Básicos 
• Estrutura 3D determinada pela sequência de aminoácidos. 
• A função da proteína depende da sua estrutura 
• Existem um pequeno número de formas estruturais estáveis 
• Elas são mantidas por interações não covalentes 
 
Níveis Estruturais 
 As proteínas apresentam diversos níveis de organização estrutural que são definidos pelo tipo de interação 
atômica entre os diversos constituintes da macromolécula. 
 
Estrutura Primária 
 É representada pelo arranjo linear dos aminoácidos. Em suma, é ela quem define tudo o que irá vir. Atentar-
se que nessa estrutura os aminoácidos estão ligados por ligações peptídicas e pontes dissulfeto. 
 
Estrutura Secundária 
 São os elementos centrais da arquitetura das proteínas. Consistem de vários arranjos espaciais do dobramento 
de partes localizadas da cadeia peptídica. São estabilizados por ligações não-covalentes. As estruturas secundárias são 
definidas por variados tipos, porém, os tipos mais proeminentes são as α-hélices e as conformações β. 
 
 α-hélice 
 É uma estrutura helicoidal, no qual é o arranjo mais simples que uma cadeia polipeptídica pode 
assumir com ligações peptídicas rígidas (mas com as demais ligações simples livres para a rotação). 
Nessa conformação, os grupos R estão projetados para a face externa da hélice. 
Como pode-se imaginar, a α-hélice depende da sequência de aminoácidos para se formar. 
 
 Conformações β 
 É uma estrutura em “zigue-zague”. Esse padrão é 
chamado de folha β e tem em suma cadeias paralelas que se 
mantém estabilizadas umas com as outras por pontes de 
hidrogênio. Elas formam o assoalho de reconhecimento de 
várias proteínas. 
 
 
Estrutura Terciária 
 O arranjo tridimensional de todos os átomos na proteína é chamado de estrutura terciária. Ela é estabilizada 
por interações hidrofóbicas entre cadeias laterais não-polares e ligações peptídicas. 
 
Proteínas Fibrosas 
 São cadeias polipeptídicas arranjadas em fitas ou folhas. Sua unidade estrutural fundamental é um simples 
elemento repetitivo de estrutura secundária. Isso confere apoio, forma e proteção externa aos seres vertebrados. 
 
Comentado [Cacá Fº1]: Os 20 aminoácidos encontrados 
nas proteínas que são como um “alfabeto”. 
Comentado [Cacá Fº2]: Estrutura Terciária 
Comentado [Cacá Fº3]: Cada proteína possui uma função 
estrutural e química específica, sugerindo que cada uma 
tenha uma estrutura 3D única. 
Comentado [Cacá Fº4]: A sequência é o que definirá o 
“desenrolar”, ou no caso o “enrolar”, da proteína. A 
estrutura primária é o q vai reger para que as outras 
estruturas se formem, devido ao fato das interações dos 
aminoácidos determinarem as formas físicas (3D) que a 
proteína irá tomar. 
Comentado [Cacá Fº5]: Como dito acima, a função 
depende da estrutura, e esta depende da sequência dos 
aminoácidos. 
Comentado [Cacá Fº6]: O termo “estabilidade” refere-se 
sobre a tendência à manutenção de uma conformação 
nativa das proteínas. 
As PROTEÍNAS NATIVAS são aquelas em qualquer de 
suas conformações enoveladas funcionais. 
Comentado [Cacá Fº7]: São as lindas das pontes de 
hidrogênio que estabilizam as bitelas! =] 
Comentado [Cacá Fº8]: Enquanto o termo “estrutura 
secundária” se refere ao arranjo espacial dos resíduos de 
aminoácidos que são adjacentes na estrutura primária, a 
estrutura terciária inclui aspectos envolvendo “distancias 
mais longas” dentro da sequência de aminoácidos. Portanto, 
mais uma vez observa-se que tudo depende da sequência de 
aminoácidos. 
Comentado [Cacá Fº9]: Para proteínas monoméricas, 
este é o último nível de organização 
Comentado [Cacá Fº10]: α-queratina e colágeno 
 Proteínas Globulares 
 Em uma proteína globular, os segmentos da cadeia peptídica enovelam-se uns sobre os outros. Este 
enovelamento garante uma diversidade estrutural necessária para que as proteínas executem um grande conjunto 
de funções biológicas como enzimas, proteínas reguladoras, proteínas transportadoras e etc. 
 
 Estruturas supersecundárias 
 São combinações regulares de várias estruturas secundárias que acabam por construir a estrutura terciária. 
 
 Domínios 
 São subdivisões da estrutura terciária de proteínas grandes (com mais de 100 aminoácidos). 
 Eles são divididos em Domínios Estruturais (Ex: fibroso e globular) e Domínios Funcionais (Ex: catalítico, 
ancorador e transmembrana). 
 
Estrutura Quaternária 
 É o arranjo espacial tridimensional de proteínas com duas ou mais cadeias 
polipeptídicas separadas. 
 
Funções da Proteína 
• Receptores 
• Anticorpos: ϒ-globulinas 
• Enzimas: luciferase 
• Transportadoras: Hemoglobina, ceruloplasmina, transferrina 
• Canais iônicos 
• Estrutural: colágeno, queratina, elastina 
• Controla da transcrição 
• Hormônios: FSH, LH, somatotrófico 
• Contração: actina e miosina 
• Nutricional: zeína, caseína 
• Reguladoras: insulina, proteínas G 
• Sinalizadoras: incluem receptores de superfície e outras proteínas que transmitem sinais externos para o 
interior das células 
• Motoras: responsáveis pelos movimentos celulares 
 
Prionproteínas 
 São as proteínas que têm formas alteradas e estão implicadas na etiologia de doenças 
 
 Príons 
 São proteínas infecciosas que não contém ácidos nucléicos. Elas são as responsáveis pelas doenças que são 
chamadas “doenças de prion” (Mal de Alzheimer e Creutzfeldt-Jakob). 
 A proteína relacionada a um Prion (PrP) existe em duas isoformas: 
• PrPc: sensível à proteose, rico em α-hélices 
• PrPSc: isoforma patológica, resistente à protease, rico em folhas β 
 
Desnaturação e Enovelamento 
 A perda da estrutura da proteína resulta na perda da função. Portanto, essa perda da estrutura é chamada 
de “desnaturação”. Esta por sua vez é a definição dada para quando uma proteína perca sua estrutura 3D. Existem 
variados fatores que interferem diretamente na desnaturação das proteínas como o calor, pH, solventes, 
detergentes e etc. 
 
 
Correlações Clínicas 
• Diferenças entre a insulina usada no tratamento do diabetes mellitus 
• Anemia falciforme 
Comentado [Cacá Fº11]: Diferentes proteínas podem 
compartilhar domínios comuns. 
Comentado [Cacá Fº12]: Para as proteínas multiméricas, 
este é o último nível de organização. 
Comentado [Cacá Fº13]: Observação muito relevante: 
O PrPc e o PrPSc tem estruturas primárias idênticas, mas 
diferentes estruturas terciárias e quaternárias. 
• Doenças de síntese do colágeno 
o Aneurisma da aorta, ossos, pele, articulações e etc 
• Hemoglobina glicosilada 
	Estrutura tridimensional das proteínas Cacá Filho – MED 21 - UNIVASF
	Princípios Básicos
	Níveis Estruturais
	Estrutura Primária
	Estrutura Secundária
	α-hélice
	Conformações β
	Estrutura Terciária
	Proteínas Fibrosas
	Proteínas Globulares
	Estruturas supersecundárias
	Domínios
	Estrutura Quaternária
	Funções da Proteína
	Prionproteínas
	Príons
	Desnaturação e Enovelamento
	Correlações Clínicas