Resumo proteínas medicina

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AULA 4 - PROTEÍNAS
1)ESTABILIZAÇÃO DAS ESTRUTURAS PROTEICAS
São realizadas por LIGAÇÕES NÃO COVALENTE -> São interações FRACAS, PORÉM NUMEROSAS = ALTA ESTABILIDADE
A) INTERAÇÃO HIDROFÓBICA -> Faz com que as CADEIAS LATERAIS HIDROFÓBICAS fiquem LONGE da ÁGUA CIRCUNDANTE
B) LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
C) PONTES SALINAS
1)LIGAÇÃO PEPTÍDICA
· Ligação entre 2 AMINOÁCIDOS -> Ligam-se pelo grupo ÁCIDO e AMINA
· Reação de CONDENSAÇÃO
· Proteína começa na região AMINO TERMINAL e vai até a CARBOXI TERMINAL
· BACKBONE = Sequência padrão da CADEIA de AMINOÁCIDOS (NITROGêNIO, CARBONO , CARBONILA)
· HIDRÓLISE da LIG PEPTÍDICA possui uma ELEVADA ENERGIA DE ATIVAÇÃO -> LIG. PEP. É MUITO ESTÁVEL
 
2)CONSEQUÊNCIAS DAS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS
· Perde-se grupos que poderiam ser IONIZADOS, como ocorria nos aminoácidos
 
PROTÔMEROS Aminoácidos IDÊNTICOS LIGADOS
Ex: HEMOGLOBINA pode ser um DÍMERO de PROTÔMEROS (2 cadeias ALPHA e 2 cadeias BETAS) ou um TETRÂMERO
3)DOBRAMENTO PROTEICO
· CONFORMAÇÃO NATIVA -> favorecida pelo PONTO DE VISTA TERMODINÂMICO = ESTADO de MENOR ENERGIA
· É predefinido pela ESTRUTURA PRIMÁRIA
· Proteína NATIVA = Começo da PROTEÍNA
· Proteína MADURA = Proteína PRONTA para realizar suas FUNÇÕES
ETAPAS DO DOBRAMENTO PROTEICO
1° POLIPEPTÍDEO emerge DO RIBOSSOMO e os SEGMENTOS CURTOS vão se DOBRANDO em UNIDADES SECUNDÁRIAS
2°REGIÕES HIDROFÓBICAS segregam-se para o INTERIOR da proteína formando um POLIPEPTÍDEO parcialmente DOBRADO, fugindo do contato com o SOLVENTE -> GLÓBULO FUNDIDO
· ELEMENTOS DA ESTRUTURA 2° facilitam o processo de DOBRAMENTO em direção a uma ESTRUTURA FUNCIONAL
· Dobramento é auxiliado por PROTEÍNAS auxiliares para ACELERAR o processo e ORIENTAR no sentido de uma CONCLUSÃO PRODUTIVA
· CHAPERONAS -> Participam do DOBRAMENTO PROTEICO impedindo a AGREGAÇÃO DE PEPTÍDEOS e propiciando a formação de ELEMENTOS ESTRUTURAIS SECUNDÁRIOS
· Se ligam a polipeptídeos PARCIAL ou INCORRETAMENTE ENOVELADOS
· CHAPERONA HSP60 -> Conformação PRIMÁRIA da proteína no RIBOSSOMO
· CHAPERONA HSP70 -> Orienta o PROCESSO DE FORMAÇÃO DA PROTEÍNA NATIVAligam-se a regiões NÃO ENOVELADAS de PEPTÍDEOS RICOS em res´duos HIDROFÓBICOS
 
· DOBRAMENTO É UM PROCESSO DINÂMICO -> Proteína pode DOBRAR e DESDOBRAR MUITAS VEZES
· Geralmente as PROTEÍNAS DESDOBRADAS mantêm CONTATOS e REGIÕES da ESTRUTURA SECUNDÁRIA que facilitam o RETORNO ao DOBRAMENTO
· CHAPERONAS (HSP60 e HSP70) podem RESGATAR as PROTEÍNAS DESDOBRADAS que ficaram em DOBRAMENTOS INCORRETOS
· GLUTATIONA pode DESFAZER LIGAÇÕES DE SULFETO INCORRETA
IRREGULARIEDADE na CONFORMAÇÃO DE PROTEÍNAS
DOENÇAS PRIÔNICAS -> São formadas por DOBRAMENTOS ou DESDOBRAMENTOS INCORRETOS 
DOENÇA DE ALZHEIMER -> REDOBRAMENTO ou DOBRAMENTO ERRÔNEO de B-AMILOIDE = QUEBRA ERRÔNEA da prot app que se acumula entre os NEURÔNIOS
B-TALASSEMIAS -> AUSÊNCIA de CHAPERONAS que ESTABILIZAM a HEMOGLOBINA 
3)PROTEÍNAS CONJUGADAS
· São proteínas que possuem ligações com GRUPOS NÃO PROTEICOS
· Muitas vezes é necessário que elas estejam ligadas para que haja FUNCIONAMENTO 
· LIPOPROTEÍNAS, FLAVOPROTEÍNAS
GRUPO PROSTÉTICO = Parte que não é de AMINOÁCIDOS
4)ENOVELAMENTO DAS PROTEÍNAS -
· Quando elaS saem da sua forma LINEAR e adquirem CONFORMAÇÕES ESPACIAIS
· Estado que as PROTEÍNAS exercem ATIVIDADE BIOLÓGICA
5)ESTRUTURAS DAS PROTEÍNAS
· Estrutura é definida pela sua SEQUÊNCIA de AMINOÁCIDOS
· Função da prot. depende de sua ESTRUTURA
· Maioria das ptns existe em uma ou poucas formas estruturais
· Estrutura ocorre por meio de interações NÃO COVALENTES e pelo efeito HIDROFÓBICO
· Estrutura proteica NÃO É ESTÁTICA
· CONFORMAÇÃO Arranjo dos átomos no espaço = Todos os estados que a ptn pode assumir SEM QUEBRAR LIGAÇÕES Conformações são as TERMODINAMICAMENTE ESTÁVEIS (MENOR ENERGIA LIVRE DE GIBS)
A)PRIMÁRIA – É a SEQUÊNCIA de AMINOÁCIDOS 
· Ligações PEPTÍDICAS e DISSULFETO
· Permite comparar o GRAU de PARENTESCO entre as espécies Quanto maior a semelhança entre as SEQUêNCIAS DOS GENES = + semelhantes devem ser as PROTEÍNAS
· TRANSFERÊNCIA GÊNICA HORIZONTAL É quando GENES são TRANSFERIDOS de um ORGANISMO PARA O OUTRO
· Apenas alguns GENES possuem SIMILARIDADE = O resto é COMPLETAMENTE DIFERENTE
 
b)SECUNDÁRIO
· ARRANJO ESTÁVEL da PROTEÍNA
· ESTRUTURA LOCAL de sua CADEIA PEPTÍDICA
· Determinada por LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO entre o OXIGÊNIO de uma CARBOXILA com o HIDROGÊNIO AMÍDICO de outra ligação peptídica vizinha
· DOBRAMENTO de SEGMENTOS CURTOS
· Ligação PEPTÍDICA apesar de ser uma LIGAÇÃO SIMPLES, ela tem CARÁTER de LIGAÇÃO DUPLA
· LIG. PEPTÍDICA NÃO É FLEXÍVEL = ÁTOMOS ficam TODOS NO MESMO PLANO s RESSONÂNCIA
· ANGULO PHI e PSI -> Rotações possíveis entre os 3 átomos que se REPETEM no esqueleto PEPTÍDICO (N, C e C=0)
· Determinam os ARRANJOS e os REARRANJOS da estrutura SECUNDÁRIA
· ALPHA HÉLICE e BETA = Ângulo PHI e PSI são os mais frequentes nas estruturas biologicamente ativas
· IMPEDIMENTO ESTÉRICO -> Restrições e GRAU de liberdade de ROTAÇÕES PHI e PSI -> Ocorre IMPEDIMENTO ESTÉRICO em razão da possibildade de CHOQUES 
· EXISTIRIA COLIZÕES entre ÁTOMOS da CADEIA POLIPEPTÍDICA e da CADEIA LATERAL se FOSSE POSSÍVEL QUAISQUER ROTAÇÕES
CONFIGURAÇÕES POSSÍVEIS São aquelas com POUCO ou NENHUM IMPEDIMENTO ESTÉTICO = Com base no CÁLCULO DOS RAIOS DE VAN DER WAALS
ALÇAS -> Regiões com RESÍDUOS além das quantidades necessárias para CONECTAR REGIÕES ADJACENTES da ESTRUTURA SECUNDÁRIA
ESTRUTURAS
ARRANJO SECUNDÁRIO HELICOIDAL/ALPHA HÉLICE -> Forma de FIO DE TELEFONE
· FORMAÇÃO Hid ligado ao NITROGÊNIO de uma lig. PEPTÍDICA e o OXIGÊNIO da CARBONILA do QUARTO AMINOÁCIDO do lado AMINOTERMINAL
· INFLUENCIAS NA ESTABILIDADE
· Tendência do resíduo em formar ALPHA HÉLICE
· INTERAÇÕES entre os GRUPO R (Principalmente aqueles espaçados por 3 ou 4 AMINOÁCIDOS) 
· VOLUME dos grupos R adjacesnte
· Ocorrência de reísudos PRO e GLY
· CADA LIGAÇÃO PEPTÍDICA participa dessas LIGAÇÕES DE HIDROGêNIO (exceto as das proximidades das EXTREMIDADES)
· Estrutura MAIS SIMPLES que a ptn pode ter para OPTIMIZAR as PONTES DE HIDROGÊNIO
· É mantida por meio de PONTES de HIDROGÊNIO da própria estrutura
· ALPHA HÉLICE voltada para a DIREITA é a MAIS COMUM
· ALPHA HÉLICE voltada para a ESQUERDA são MENOS ESTÁVEIS
· RADICAIS/LIGANTES LATERAIS ficam para FORA
OBS* PROLINA Não participa das ALPHA HÉLICES por causa de seu anel rígido que não gira e pela FALTA DE H ligado ao NITROGêNIO
GLICINA Não participa das ALPHA HÉLICES por ser MUITO MAIS FLEXÍVEL que os DEMAIS AMINOÁCIDOS
· ARRANJOS LOCAIS = Forma SECUNDÁRIA da PROTEÍNA
· SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS influencia nas PROPRIEDADES BIOLÓGICAS das HÉLICES e, consequentemente, das proteínas.
· Pode fazer com que as HÉLICES sejam mais HIBROFÓBICAS ou HIDROFÍLICAS
ARRANJO FITA BETA / ZIG ZAG / FIO DE TELEFONE ESTICADO
· CURVA BETA une as FITAS Lig de hidrogênio entre o OXIGÊNIO CARBONÍLICO do 1° resíduo com o HIDROGÊNIO do grupo AMINO do QUARTO RESÍDUO
· Essa estrutura NÃO EXISTE SOZINHA em uma PROTEÍNA
· É formada quando várias FITAS BETAS se ENCONTRAM -> Formam a FOLHA BETA
· Unidas por PONTES DE HIDROGÊNIO
· Podem ser ANTI-PARALELAS -> Quando um lado começa com AMINOTERMINAL o de baixo com CARBOXITERMINAL ...
· Podem ser FOLHAS-B PARALELAS -> Quando um lado começa AMINOTERMINAL o de baixo AMINOTERMINAL...
ARRANJO DE VOLTAS OU LOOPS -> Permite o “RETORNO” ou “DOBRA” da cadeia
Característica especial -> Presença de GLICINA = Possui a MENOR CADEIA LATERAL, logo, fornece a MENOR CURVA
6)REPRESENTAÇÃO das FORMAS HÉLICE e FOLHA
a)HÉLICES 
ALPHA HÉLICE
É torcido por quantidade igual de CARBONOS PHI e PSI em quantidades iguais
Os grupamentos R ficam voltadas para FORA -> Podem reagir com MOLÉCULAS ADJASCENTES
Apenas as ALPHA HÉLICES voltadas para a DIREITA estão presentes nas PROTEÍNAS
ESTABILIDADE das ALPHA HÉLICES se devem às LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO entre o O da CARBONILA e o H ligado ao N
B)FOLHA BETA
· Proteína B BARRIL -> Está na MEMBRANA DAS CÉLULAS / Permite a passagem de SUBSTÂNCIAS ESPECÍFICAS
· Proteína TRANSMEMBRANAR· GLICINA e PROLINA estão presentes nas DOBRAS de 180°
7)ESTRUTURA TERCIÁRIA -> É o arranjo TRIDIMENSIONAL dos seu átomos constituintes
· Junção da estrutura ALPHA HÉLICE com a FITA
 
· Descreve o ENOVELAMENTO da PROTEÍNA
· GERADA pelo EMPACOTAMENTO da ESTRUTURA SECUNDÁRIA
· Mioglobina
· Proteínas ficam em LIMITADAS ESTRUTURAS 
8)ESTRUTURA QUATERNÁRIA
Arranjo TRIDIMENSIONAL de MAIS DE UMA CADEIA POLIPEPTÍDICA -> Se unem de forma COVALENTE ou NÃO-COVALENTE
9)PROTEÍNAS GLOBULARES
EX: MICROFILAMENTOS e FILAMENTOS DE ACTINA
FUNÇÃO: ENZIMAS e PROTEÍNAS REGULADORAS
VÁRIAS ESTRUTURAS SECUNDÁRIAS
Mais ou menos ESFÉRICAS
Solúveis em solventes AQUOSOS
Do tipo FUNCIONAL
ENZIMAS
10)PROTEÍNAS FIBROSAS -> Proteínas diferentes das NORMAIS
QUERATINA, COLÁGENO Filamentos INTERMEDIÁRIOS
COLÁGENO = Proteína FIBROSA mais ABUNDANTE
FUNÇÃO SUPORTE, FORMA e PROTEÇÃO EXTERNA
· Geralmente são organizadas em um ÚNICO TIPO de ESTRUTURA SECUNDÁRIA e a ESTRUTURA TERCIÁRIA é relativamente SIMPLES
· Fonte primária de FORÇA ESTRUTURAL para as CÉLULAS
· RICO em PROLINA e HIDROXIPROLINA
· É formado por uma sequência GLICINA – ami. X – HIDROXIPROLINA
· É formado por TRIPLAS HÉLICAS estabilizadas por PONTES DE HIDROGÊNIO entre os RESÍDUOS
· São TODAS INSOLÚVEIS Aminoácidos HIDROFÓBICOS DENTRO e FORA
Utilizam as HÉLICES ALPHAS para TORCEREM umas sobre as OUTRAS -> Ficam bastante compactas
FIBRINAS -> EMPILHAMENTO sobre as FOLHAS BETAS
Estrutura SUPRASECUNDÁRIA
11)PROTEÍNAS DESORDENADAS Tem propriedades DISTINTAS das PROTEÍNAS ESTRUTURADAS CLÁSICAS
NÃO tem um NÚCLEO HIDROFÓBICO 
DESORDEM pode facilitar algumas FUNÇÕES ESPAÇADORES, ISOLADORES, elemtnos de ligação...
DESORDEM faz com que elas possam se LIGAR A DIVERSAS PROTEÍNAS DIFERENTES
Podem atuar como INIBIDORES PROTEICOS enroscando em torno de ALVOS ESPECÍFICOS
Ex: PROTEÍNA P27 que atua na DIVISÃO CELULAR
12)DESNATURAÇÃO
As proteínas precisam de IDEAIS e DEFINIDAS CONFORMAÇÕES para o FUNCIONAMENTO
DESNATURAÇÃO é a PERDA na estrutura TRIDIMENSIONAL que pode causar a PERDA DA FUNÇÃO
MEIOS 
CALOR Efeito complexo nas VÁRIAS INTERAÇÕES FRACAS das PROTEÍNAS
PHAltera a CARGA do AMINOÁCIDO
RENATURAÇÃO Estrutura TERCIÁRIA está ligada com a SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS Se forem colocadas em AMBIENTES FAVORÁVEIS algumas proteínas podem RENATURAR