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PROTEÍNAS E PEPTÍDEOS 05/03 1. Proteínas estruturais: forma e estabilidade as células - colágeno, histonas,elastina e queratina 2. Proteínas de transporte: proteínas de canais iônicos - hemoglobina e albumina 3. Proteínas de proteção e defesa: imunoglobulinas, fibrinogênio e trombina 4. Proteína de controle e regulação/sinalização: hormônios e seus receptores - insulina, hormônio do crescimento 5. Proteínas catalisadoras: enzimas, álcool, desidrogenase, glutamina-sintetase 6. Proteínas de movimento: actina, miosina e tubulina 7. Proteínas de nutrição e armazenamento: albumina do ovo e caseína ALGUMAS PROTEÍNAS: - Hemoglobina: ajuda no controle do PH do sangue - Citocromo C: importante para o transporte de elétrons na cadeia respiratória - Chaperona: envolvidas na envelopamento de outras proteínas - Hexoquinase: atua na via glicolítica - Actina e miosina: mobilidade celular, contração e relaxamento muscular - Os 20 aminoácidos comuns são definidos como sendo aqueles para os quais existe pelo menos um códon específico no código genético do DNA. - A transcrição e tradução do código do dna resultam na polimerização de aminoácidos numa sequência linear específica, característica de cada proteína. - Uma sequência de aminoácidos compõe um peptídeo ou uma proteína conforme o número de resíduos participantes AMINOÁCIDOS: - Ligações peptídicas: reação entre o grupo carboxila de um aminoácidos e um grupo amino de outro. Reação de condensação com liberação de uma molécula de água. - Ligação de dissulfeto: ligação entre dois resíduos de cisteína (função importante para proteínas com ação extracelular). ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DAS PROTEÍNAS: - Conformação: arranjo espacial dos átomos em uma proteína - Proteínas nativas: proteínas em sua conformação funcional, geralmente a mais estável termodinamicamente - Estrutura primária: inclui todas as ligações covalentes entre os aminoácidos que compõem uma proteína. Definida pela sequência dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas e pela localização das pontes disulfeto. - Restrições elétricas, geométricas e interações fracas: determinam que alguns arranjos tridimensionais sejam mais estáveis do que os outros. - Estrutura secundária: arranjos regulares e recorrentes no espaço de resíduos e aminoácidos adjacentes em uma cadeia polipeptídica. - Estrutura terciária: relacionamento espacial entre todos os aminoácidos de um peptídeo. É a estrutura tridimensional completa da proteína. - Estrutura quaternária: presente em proteínas com várias cadeias polipeptídicas. Relação entre os polipeptídeos ou subunidades no interior de uma dada proteína. - A estrutura secundária é determinada pelo relacionamento de curta distância entre aminoácidos. Proteínas fibrosas têm, em geral, apenas um tipo de estrutura secundária. - As curvas formadas durante o enovelamento das cadeias peptídicas, sua direção e ângulos são determinadas por aminoácidos específicos (Prolina, treonina, serina e glicina). - A estrutura secundária formada é mantida por ligações fracas e algumas vezes por ligações covalentes, como as pontes dissulfeto entre grupos R de alças adjacentes. - Proteínas globulares: são estruturas enoveladas muito mais compactas que as conformações alfa-hélice ou folhas-beta. - A estrutura terciária é determinada pelas interações entre aminoácidos situados a longa distância dentro da sequência primária. Não é totalmente rígida. Sofre alterações conformacionais durante sua atividade biológica - Aminoácidos que se encontram muito longe uns dos outros na sequência polipeptídica e situam-se em diferentes tipos de estruturas secundárias podem interagir quando a proteína é enovelada. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DAS PROTEÍNAS: 1. Resíduos não-polares: Val, Leu, Met e Phe - Ocorrem principalmente no interior das proteínas. 2. Resíduos polares carregados: Arg, His, Lys, Asp e Glu - Localizados em geral na superfície da proteína. 3. Resíduos polares não-carregados: Ser, Thr, Asn, Gln e Tyr - Ocorrem com frequência na superfície , mas podem também ocorrer no interior da molécula. 4. Estrutura quaternária: - A maioria das proteínas , principalmente as com mais de 100kD, são constituídas por mais de uma cadeia polipeptídica que se associam em uma geometria específica dessa estrutura quaternária. - A combinação favorece as funções (como montagem de edifícios a partir de componentes independentes pré-fabricados) - Aumento do tamanho das proteínas , principalmente das enzimas, favorece o rearranjo de seus grupos reativos conforme a necessidade. - As sub-unidades geralmente se associam de forma não-covalente. - Proteínas com mais de uma unidade são ditas oligômeros e suas unidades idênticas são ditas protômeros. - A porção interna da estrutura quaternária se assemelha ao interior de proteínas com uma única subunidade. Contém cadeias laterais apolares agregadas, pontes de hidrogênio entre os esqueletos polipeptídeos e podem apresentar pontes de dissulfeto intercaladas. - -Arranjo das proteínas e das subunidades proteicas em complexos tridimensionais constitui a estrutura quaternária. - As interações entre as subunidades são as mesmas não-covalentes que estabilizam a estrutura terciária. - Interações entre as subunidades permitem grandes variações na atividade enzimática em resposta a pequenas variações na concentração do substrato ou moléculas reguladoras. - Grandes agregados geralmente refletem funções complexas. DESNATURAÇÃO: - Perda da estrutura tridimensional da proteína. - Pode ocorrer por: a) Aquecimento b) Alterações extremas de PH (alteram carga líquida da proteína, gerando repulsão eletrostática e rompimento de algumas pontes de hidrogênio). c) Presença de solventes orgânicos hidrossolúveis (etanol, acetona), uréia e detergentes (rompem interações hidrofóbicas que mantinham o núcleo estabilizado). - Proteínas perdem estrutura e função quando desnaturadas. Não é necessário o rompimento de todas as interações estabilizadoras para isto.
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