Quais são as estruturas das proteinas?

Estrutura primária

É a sequência linear de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica da proteína. É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. É específica para cada proteína, sendo, geralmente, determinada geneticamente. A estrutura primária da proteína resulta numa longa cadeia de aminoácidos, com uma extremidade "amino terminal" e uma extremidade "carboxi terminal".

Estrutura secundária

É a forma como os aminoácidos se organizam entre si na sequência primária da proteína.Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos alfa dos aminoácidos e os seus grupos amina e carboxilo. O arranjo secundário de uma cadeia polipeptídica pode ocorrer de forma regular; isso acontece quando os ângulos das ligações entre carbonos alfa e seus ligantes são iguais e se repetem ao longo de um segmento da molécula.^[44] A cadeia polipeptídica pode interagir com ela própria através de duas formas principais: pela formação das alfa-hélices e das folhas-beta. Além destas existem estruturas que não são nem hélices nem folhas chamadas laços (loops).

• alfa-hélice: presente na estrutura secundária dos níveis de organização das proteínas. São estruturas cilindricas estabilizadas por pontes de hidrogénio entre aminoácidos. As cadeias laterais dos aminoácidos encontram-se viradas para fora. Existem várias formas de como as hélice alfa podem organizar-se. Na alfa-hélice a espinha dorsal polipeptídica é torcida numa hélice virada à direita.

• folha-beta: padrão estrutural encontrado em várias proteínas, nas quais regiões vizinhas da cadeia polipeptídica associam-se por meio de ligações de hidrogénio, resultando numa estrutura achatada e rígida. Esta é também uma estrutura estável na qual os grupos polares da cadeia polipeptídica associam-se por meio de ligações de hidrogénio um ao outro.

• laços: são secções da sequência que se ligam aos outros dois tipos de estrutura secundária. Em contraste com hélices e folhas, que formam o núcleo da proteína, laços não são estruturas regulares e ficam fora da proteína dobrada.

Estrutura terciária

A estrutura terciária é a forma como determinada molécula de proteína se organiza no espaço. Corresponde ao movimento, à organização das alfa-hélices, fitas b e voltas no espaço tridimensional, definido por coordenadas atómicas. Resulta no enovelamento das hélices e das folhas pregueadas de uma estrutura secundária e é mantida nessa posição por interações hidrófugas e hidrófilas.^[

Estrutura quaternária

A estrutura quaternária de uma proteína refere-se à união de várias moléculas proteicas enoveladas num complexo multi-proteico. A interação entre as moléculas é realizada através de ligações não covalentes

Estrutura primária: são resíduos de aminoácidos ligados entre si por ligações peptidícas, formando a cadeia primária. Não é rompida por nenhum agente desnaturante. O elemento mais importante da estrutura primária é a sequência de resíduos de aminoácidos.

Estrutura secundária: a cadeia primária interage com ela mesma (grupos R ligam entre si), formando elementos que podem ser em forma de hélice (alpha hélice) ou folha pragueada (folha beta). São mantidas por ligações de hidrogênio. Podem ser rompidas com o aumento da temperatura.

Estrutura terciária: é o arranjo tridimensional total de todos os átomos de uma proteína. Aminoácidos que estão bem distantes na sequência polipeptídica e em diferentes tipos de estruturas secundárias podem interagir na estrutura da proteína completamente dobrada. São mantidas por pontes dissulfeto. Podem ser rompidas por agentes redutores (ureia, por ex.).

Estrutura quaternária: algumas proteínas contêm duas ou mais cadeias polipeptídicas distintas, ou subunidades, que podem ser idênticas ou diferentes. O arranjo destas subunidades proteícas em complexos tridimensionais constitui a estrutura quaternária. São classificadas em: proteínas fibrosas -> com cadeias polipeptídicas arranjadas em longos filamentos ou folhas / proteínas globulares -> com cadeias polipeptídicas dobradas em forma esférica ou globular.

As proteínas são moléculas constituídas por aminoácidos, de centenas a milhares destes, que se ligam um a um para formar a estrutura de macromolécula da proteína. Para entender melhor, imagine um certo número de indivíduos, que se ligam pelas mãos, para formar uma imensa cadeia de pessoas. Nesta analogia, cada pessoa seria um aminoácido (diferente um do outro), e a cadeia como um todo seria a molécula da proteína.

Estrutura: Quatro são os níveis para a estrutura de uma proteína. Estrutura primária, secundária, terciária e quaternária. A sequência linear de uma proteína caracteriza sua estrutura primária. Por exemplo, ...Val-Ser-Thr...

Obs.: Se a ordem dos aminoácidos mudar na ordem linear, a proteína será diferente. Uma proteína que contenha a sequência “Val-Hys-Val” no lugar de “Hys-Val-Val”, será diferente, com outras propriedades.

A forma como os aminoácidos interagem, com pontes de hidrogênio (interação física), ponte dissulfeto (ligação química) ou outros tipos, dependendo das propriedades dos resíduos de aminoácidos, irá determinar a forma segundo a qual cada “pedaço” da proteína irá se arranjar espacialmente (estrutura secundária). Duas são as formas possíveis, α-hélice ou β-pregueada. 

O enrolamento destas formas irá determinar a estrutura terciária da proteína. Realizando-se uma analogia, este “enrolamento” é similar ao “emaranhado” dos fios antigos de telefone. A estrutura quaternária acontece quando duas ou mais proteínas se unem para desempenhar alguma função, como é o caso da hemoglobina. A figura formada pela interação das proteínas será a estrutura quaternária da proteína.

Fonte: Níveis de estruturas proteicas, Wikipedia (2018).