Proteínas: Fibrosas e Globulares

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Proteínas 
 
 
As proteínas são classificadas em dois grandes grupos, sendo 
eles ​Proteínas fibrosas ​​e ​Proteínas globulares​​. 
Proteína Fibrosa: Colágeno 
● Constituído principalmente por repetições do 
aminoácido ​glicina​ (30-35%); 
● Também possui alanina, hidroxiprolina, prolina, 
lisina e hidroxilisina; 
● A molécula de colágeno é uma tripla-hélice (3 
cadeias polipeptídica que estão totalmente 
interligadas e isso é dado principalmente pela grande 
quantidade de glicina já que esta possui hidrogênio 
na sua cadeia lateral, dessa forma ele consegue ficar 
totalmente apertado nessa tripla-hélice); 
● De 3 em cada 3 aminoácidos tem que ter a glicina na 
estrutura para permitir que diferentes cadeias fiquem 
próxima da estrutura; 
 
● Além da glicina estar extremamente apertada 
formando a tripla-hélice, ela também contribui para 
a formação de ligações de hidrogênio entre ela e 
uma molécula de O2 (interna) o que já contribui 
ainda mais para a estabilização da estrutura. 
OBS: Osteogênese imperfeita: tem que ter 
OBRIGATORIAMENTE a porcentagem de glicina, não 
pode ter mutação. Uma mutação no resíduo de glicina não 
permite que forme exatamente a tripla-hélice causando 
uma doença conhecida como doença dos ossos de vidro. 
Outros aminoácidos substituem a glicina, levando ao 
enovelamento tardio e indevido da molécula do colágeno. 
E o acúmulo deste leva a morte celular. 
 
Requisitos para a síntese e forma correta da molécula 
de colágeno: 
● Presença da tripla-hélice; 
● Resíduos de glicina estabilizando a molécula de 
colágeno uma vez que este aminoácido é 
extremamente “apertado/pequeno” e vai manter 
essas cadeias mais próximas (compacta); 
● Ligações de hidrogênio internamente, estabilizando 
a molécula; 
● Além disso, tem também o processo de hidroxilação 
de prolina e lisina, realizado pelas enzimas 
conhecidas como ​prolil hidroxilase e lisil 
hidroxilase. Porém para que essas enzimas possam 
atuar precisa-se de vitamina C. 
OBS: Em caso de falta de vitamina C, doença conhecida 
como escorbuto, têm-se a síntese de um colágeno 
defeituoso. 
● Assim como na alfa queratina que tem uma cadeia 
de alfa-hélice interligada com outras através dos 
resíduos hidrofóbicos, a molécula de colágeno 
também tem a mesma coisa, várias triplas-hélices 
interligadas. Para ligar estas tripla-hélices entra uma 
enzima chamada de ​lisil oxidase​, que pega resíduos 
de lisina e transforma em aldeído, ocorrendo a 
ligação cruzada. Dessa forma, as ligações cruzadas 
são dadas devido aos resíduos de lisina e a enzima 
lisil oxidase. 
OBS: Ervilha de cheiro tem uma substância responsável 
pela inibição competitiva da lisil oxidase (doença do 
latirismo), consequência é o colágeno mal formado na 
estrutura. 
Proteínas globulares 
● Formam um enovelamento; 
● Possuem 1 cadeia ou mais; 
● Podem ter várias quantidades de resíduos 
hidrofóbicos na estrutura; 
● Estrutura terciária: 1 subunidade. 1 cadeia; 
 
● Estrutura quaternária : + de 1 subunidade, cadeia 
polipeptídica. Ex: Mioglobina (transporte de O2 nos 
músculos e armazenamento) e hemoglobina (transporte de 
O2); 
 
● As proteínas têm sua estrutura nativa única quando 
são sintetizadas; 
● No nosso organismo temos as Chaperonas 
moleculares que são proteínas que contribuem para o 
enovelamento correto das proteínas e a maior parte delas 
são dependentes de ATP para trabalhar. Todas as 
chaperonas tem uma região hidrofóbica, dessa forma a 
proteína recém sintetizada ou mal enovelada vai ser 
envolvida pela chaperona que tem ATP ligada a ela. Por ter 
a região hidrofóbica cria-se um microambiente ao redor da 
proteína fazendo com que outras proteínas que estão sendo 
sintetizadas não se agregam, criando um microambiente 
para que ela possa se enovelar de forma correta. 
 
● Proteínas dissulfeto isomerase agem sobre as 
ligações dissulfetos, cortando a ligação errada e fazendo 
com que ocorra a ligação correta; 
● Se a proteína sair da chaperona e não se enovelar de 
forma correta, ela volta para se enovelar ou será degradada. 
Cerca de ¼ das proteínas são degradadas pois não 
conseguem se enovelar corretamente. Se não tiver 
degradação e essas proteínas estiverem enoveladas de forma 
errada, começa a formar um agregamento de proteínas que 
chamamos de fibrilas. 
OBS: Doença priônica: uma proteína mal formada próxima 
de uma enovelada corretamente faz uma alteração e é como 
se fosse um efeito dominó, dessa forma, essa alteração 
promove o aglomeramento formando as fibrilas. A primeira 
alteração é hereditária. 
Função das proteínas globulares: 
● Mioglobina: ​faz o transporte e armazenamento de 
O2 no músculo. Apresenta uma curva hiperbólica. 
● Hemoglobina:​​ transporte de O2 para os tecidos e 
tecido para pulmão. Apresenta uma curva sigmóide (típica 
de proteína alostérica). 
● A mioglobina possui uma curva hiperbólica porque 
ela consegue capturar o O2 mesmo em baixas. Agora a 
hemoglobina apresenta uma curva sigmóide, pois ela vai 
capturar o O2 quando estiver nos pulmões e libera nos 
tecidos, a hemoglobina só capta esse O2 em altas 
concentrações. Em baixas, ela não tem afinidade e por isso 
libera o O2 para os tecidos. 
● A mesma coisa acontece se montarmos um gráfico 
do sítio de ligação em função da [ glicose], veremos que o 
cérebro apresentará uma curva hiperbólica pois tem que 
capturar glicose independente da concentração, ou seja, 
independente se está no estado alimentado para que possa 
funcionar corretamente. Agora o fígado apresenta uma 
curva sigmóide pois em altas concentrações de glicose tem 
que capturar para utilizar e diminuir essa concentração, 
porém no estado de jejum, o fígado tem que produzir 
glicose para manter o nível. 
● Tanto Mb e Hb são ricas em alfa-hélice; 
● Os resíduos de aminoácidos da Mb e Hb não são 
suficientes para permitir uma ligação fraca de dissociação 
da molécula de O2, dessa forma tem um composto interno 
chamado grupamento HEME. O grupamento heme é um 
anel porfirínico com o ferro central que pode fazer até 6 
ligações, dessa forma ele faz com a estrutura do anel e sobra 
2 ligações, 1 é para a ligação de uma histidina proximal 
(estabiliza o ferro) e a outra com o O2 (o ferro se liga de 
forma reversível). Quando a Mb e Hb mudar a conformação 
esse O2 facilmente é liberado. 
 
● No pulmão tem grande [O2] que se liga a Hb (cada 
subunidade tem um grupamento heme, ou seja, 8 átomos de 
O). A Hb leva o oxigênio do pulmão para os tecidos. 
 
Quando chega nos tecidos ela libera cerca de 38-40% de 
O2. Como no tecido tem alta concentração de CO2 e este 
reage com a água (H2O), formando o ácido carbônico 
(H2CO3) que rapidamente se dissocia em H+ e HCO3- 
(bicarbonato: tampão da corrente sanguínea). Esse H+ 
diminui o pH e protona a Hb, fazendo com que esta mude 
sua conformação e libere o O2. Então a Mb captura este O2 
para o transporte no músculo e liberação de ATP. A Hb 
protonada retorna ao pulmão e, como lá o pH é maior, libera 
o H+ que irá reagir com o bicarbonato vindo do sangue e 
formará CO2 + H2O e este CO2 é exalado. Liberando o 
próton ela se liga novamente ao O2 e volta para os tecidos. 
 
● A função do CO2 é ser convertido em HCO3-.Na 
realidade, 60-70% do CO2 que é transportado dos tecidos 
para o pulmão é na forma de HCO3- e a outra parte é ligada 
no N-terminal da Hb. Portanto, uma pequena % do CO2 nos 
tecidos é dissolvido no plasma, outra parte de 20-30% se 
liga a Hb e a outra parte de 60-70% é para a formação do 
HCO3- ( três formas de transporte de O2). 
● A Hb por ter 4 subunidades ela se encontra em dois 
estágios conformacionais: no estado “T” tenso e no estado 
“R” relaxado. O oxigênio que está nos pulmões deve se 
ligar à Hg para que possa ser liberado nos tecidos. Para isso 
a Hg passa por um processo de transição de um estado de 
baixa afinidade (estado T) para um estado de alta afinidade 
(estado R) conforme as moléculas de O2 vão se ligando. 
 
 
● Como a Hb tem 4 subunidades, na hora que muda a 
conformação de 1 subunidade, altera a conformação das 
outras também. 
- O fósforo, da molécula 2,3-difosfoglicerato, faz com que 
a molécula tenha uma carga negativa e dessa forma se 
ligue a Hb no estado T, pois a carga dela será positiva. E 
como é no estado T que ocorre a liberação de O2, quando 
se tem um aumento dessa molécula ( 2,3-difosfoglicerato) 
no organismo ocorre um aumento da liberação de O2. Ex: 
em uma altitude elevada ocorre aumento da produção do 
2,3-difosfoglicerato para aumentar a liberação de O2. No 
caso de ausência de O2, estado de hipóxia, o organismo 
induz a produção de enzimas que vão fazer com que 
ocorra um aumento na produção desse 
2,3-difosfoglicerato. 
● Anemia falciforme: ​a substituição do glutamato 
pela valina. O Glu está dentro da classe de aminoácidos 
carregados negativamente e a valina dentro dos 
aminoácidos carregados hidrofóbicos, dessa forma ocorre 
uma alteração na conformação uma vez que no estado T 
essa valina fica expondo a superfície provocando formação 
de agregados na forma de face, formando as fibras. O tempo 
de vida dessa hemoglobina é extremamente curto. A Hb da 
anemia falciforme é resistente à malária pois tem o tempo 
de vida da Hb é curto e não permite que dê tempo do 
plasmodium completar o ciclo de vida dele.