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Profa. Giselle Camargo Mendes giselle.mendes@ifc.edu.br Bioquímica Agronomia Princípios de Bioquímica de Lehninger. Biologia Molecular da Célula Material bibliográfico AMINOÁCIDO PEPTÍDEO PROTEÍNAS VISÃO GERAL: ESTRUTURA PROTEÍNA DOGMA CENTRAL da Biologia A Informação é: Armazenada Decodificada Executada IMPORTÂNCIA DAS PROTEÍNAS • Catálise enzimática; • Transporte e estoque; • Movimento; • Suporte mecânico; • Proteção imune; • Sinalização intra e extracelular; • Hôrmonios. Variedade Funcional: Estrutura Estável em função do tempo ESTRUTURA GERAL DO AMINOÁCIDO AMINA carboxila R = Radical (cadeia lateral) Conjunto de 20 unidades básicas: Aminoácidos ESTRUTURA GERAL DO AMINOÁCIDO • Asparagina → aspargo • Glutamato → glúten de trigo • Tirosina → queijo (do grego: tyros = queijo) • Glicina → doce (do grego glykos = doce) Nomenclatura • Código de 3 Letras: 1º letra maiúscula e duas minúsculas ex: Alanina: Ala • Código de 1 Letra ex: Alanina: A Aminoácidos possuem dois possíveis estereisômeros (imagens especulares não superponíveis, ou enantiômeros): ESTRUTURA GERAL DO AMINOÁCIDO CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Os 20 aminoácidos comuns das proteínas CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos de cadeia Lateral alifática CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos de cadeia Lateral Aromática CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos de cadeia Lateral hidrofílica São aminoácidos polares não carregados CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos de cadeia Lateral Carregada IONIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Curva de ionização de aminoácidos (Propriedade ácido-base) Aminoácidos são Íons dipolares ou Zwitterions – Anfóteros ou Anfólitos. IONIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Curva de ionização de aminoácidos (glicina) IONIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS A acidez de um aminoácido é maior do que o ácido correspondente 1- Repulsão entre o grupo NH3+ e o H+ do grupo COOH 2- As cargas opostas dos grupos carregados estabiliza a espécie iônica dipolar IONIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS IONIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS: Modificações Fosforilação, Metilação, Acetilação, Hidroxilação, Carboxilação, Glicosilação, Pontes disulfetos AMINOÁCIDOS: Modificações AMINOÁCIDOS: Derivados e Variações ESSENCIALIDADE DOS AMINOÁCIDOS ESSENCIALIDADE DOS AMINOÁCIDOS ESSENCIALIDADE DOS AMINOÁCIDOS CODIGO GENÉTICO - AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDO PEPTÍDEO PROTEÍNAS POLÍMERO DE AMINOÁCIDOS Resultado da união do grupo α-carboxil no aminoácido n com o grupo α-amino do n+1 Ligação Peptídica Equilíbrio: hidrólise Resíduo Unidade Repetitiva POLÍMERO DE AMINOÁCIDOS Pentapeptídeo Tetrapeptídeo POLÍMERO DE AMINOÁCIDOS Ligação Peptídica: Rígida e Planar POLÍMERO DE AMINOÁCIDOS Peptídeos (oligo): < 50 aminoácidos muitos com atividade biológica Polipeptídios: >50 e 100 aminoácidos Proteínas: a priori > 100 aminoácidos PEPTÍDEOS E POLIPEPTIDEOS BIOLOGICAMNETE ATIVOS Dipeptídeo sintetizado comercialmente PEPTÍDEOS E POLIPEPTIDEOS BIOLOGICAMNETE ATIVOS VERTEBRADOS • Ocitocina: 9 aa. • Insulina: 51 aminoácidos. • Glucagon: 29 aminoácidos. PEPTÍDEOS E POLIPEPTIDEOS BIOLOGICAMNETE ATIVOS PLANTAS • Sistemina (Família Solanaceae) 18 a.a. PROTEÍNAS CONJUGADAS Grupo prostético = A parte de uma proteína conjugada que não é um aminoácido. NIVEL DE ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Conjunto de estruturas em conformações termodinamicamente similares Protômeros NIVEL DE ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Função é determinada pela versatilidade e diversidade dos 20 aa naturais e suas variações. PROTEÍNAS PODEM SER SEPARADAS E CARACTERIZADAS Cromatografia em coluna Extrato bruto Separação das proteínas por alteração pH, temperatura ou sais. PROTEÍNAS PODEM SER SEPARADAS E CARACTERIZADAS Eletroforese Separação das proteínas por um campo elétrico (massa ou carga) Proteína RecA (E.coli) SDS – Dodecil Sulfato de sódio PROTEÍNAS PODEM SER SEPARADAS E CARACTERIZADAS POR ELETROFORESE Eletroforese Focalização isoelétrica Bidimensional AS SEQUENCIAS DE AMINOÁCIDOS DE MILHÕES DE PROTEÍNAS JÁ FORAM DETERMINADAS Sequencia de aminoácido da insulina bovina Frederick Sanger AS SEQUENCIAS DE AMINOÁCIDOS DE MILHÕES DE PROTEÍNAS JÁ FORAM DETERMINADAS Sequenciamento de proteínas (Proteoma) Frederick Sanger IMPORTÂNCIA DO SEQUENCIAMENTO DE PROTEÍNAS Sequenciamento de proteínas podem elucidar a história da vida na Terra BIOINFORMÁTICA IMPORTÂNCIA DO SEQUENCIAMENTO DE PROTEÍNAS
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