1 / 60

Introducción al estudio de las Proteínas

Introducción al estudio de las Proteínas. Introducción al estudio de las proteínas. Mulder (1838): Describe un material presente en todos los seres vivos, con la siguiente composición porcentual en peso: C: 55 % H: 6.5 % O: 22 % N: 15 % S: 0.5 %.

dotty
Download Presentation

Introducción al estudio de las Proteínas

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Introducción al estudio de las Proteínas

  2. Introducción al estudio de las proteínas Mulder (1838): Describe un material presente en todos los seres vivos, con la siguiente composición porcentual en peso: C: 55 % H: 6.5 % O: 22 % N: 15 % S: 0.5 % Dado el contenido en azufre (0.5 %) el peso molecular mínimo de dicho material debería ser 32*100/0.5 = 6400

  3. Las proteínas son susceptibles de hidrólisis ácida: HCl 6N, 90ºC, 18 horas En el hidrolizado aparecen aminoácidos, compuestos que contienen una función amino -NH2 y una función carboxilo, -COOH En las proteínas hay 20 aminoácidos distintos: los llamados aminoácidos proteicos Hay asimismo muchos otros aminoácidos que no forman parte de proteínas, los aminoácidos no proteicos Con frecuencia los aminoácidos proteicos aparecen modificados: son las modificaciones postraduccionales

  4. Teoría del Enlace Peptídico

  5. Teoría del Enlace Peptídico - Pruebas experimentales, 1 1. Las proteínas nativas tienen relativamente pocos grupos ácido-base titulables. A medida que progresa su hidrólisis, van apareciendo grupos -NH2 y -COOH en cantidad equimolar 2. En hidrolizados parciales se encuentran di- y tripéptidos cuya estructura puede determinarse directamente 3. Las enzimas que hidrolizan proteínas (tripsina, quimotripsina, pepsina, papaína) atacan al enlace -CO-NH-, tal como puede observarse en compuestos sintéticos (p.e. BAPNA) 4. Las proteínas dan positiva la reacción de biuret

  6. Funciones biológicas de las proteínas - Biocatalizadores (enzimas) - Receptores de señales químicas - Transportadores - Estructurales (citoesqueleto, colágeno) - Defensa (inmune, restricción bacteriana, etc.) - Motilidad (motores moleculares) - Transducción - Adherencia celular y organización tisular - Plegamiento correcto de otras proteínas - Otras: anticongelante

  7. Clasificación de las proteínas I. Según solubilidad (obsoleta): Albúminas, Globulinas, Prolaminas, Gliadinas, Escleroproteínas, etc. II. Según presencia o no de un grupo prostético: Proteínas simples y Proteínas conjugadas Holoproteína = Apoproteína + Grupo prostético III. Según presencia o no de subunidades: Proteínas monoméricas y proteínas oligoméricas IV. Según estructura global: Proteínas fibrosas y proteínas globulares

  8. Aminoácidos

  9. Grupo carboxilo (disociado) Aminoácidos Grupo amino (protonado) Carbono a Cadena lateral

  10. Aminoácidos: estereoisomería L-Alanina L-Gliceraldehido

  11. Aminoácidos: estereoisomería L-Alanina D-Alanina

  12. L-Treonina L-Isoleucina

  13. Aminoácidos alifáticos o neutros, 1 Glicina Gly, G NE Alanina Ala, A NE Valina Val, V E

  14. Aminoácidos alifáticos o neutros, 2 Leucina Leu, L E Isoleucina Ile, I E

  15. Aminoácidos alifáticos Su característica fundamental es la hidrofobicidad de la cadena lateral (con excepción de G) Suelen ocupar el interior de las proteínas globulares, donde contribuyen a la estructura global de la proteína debido al efecto hidrofóbico (“micela proteica”) Reactividad química muy escasa Glicina tiene un destacado papel estructural: suele ser invariante en series filogenéticas

  16. Tirosina Tyr, Y NE Fenilalanina Phe, F E Triptófano Trp, W E Aminoácidos aromáticos

  17. Aminoácidos aromáticos La presencia de sistemas aromáticos hace que absorban luz UV en torno a 280 nm; la absorción UV de las proteínas se debe a su contenido en estos aminoácidos F y W son hidrofóbicos

  18. Serina Ser, S NE Treonina Thr, T E Hidroxiaminoácidos

  19. Hidroxiaminoácidos El grupo -OH de la serina es fundamental en el centro activo de muchas enzimas (serin proteinasas, p.e.) Forma enlaces glicosídicos con oligosacáridos en ciertas glicoproteínas El grupo -OH tanto de S como de T es susceptible de fosforilación: importante modificación postraduccional que regula la actividad de muchas proteínas

  20. Tioaminoácidos Cisteína Cys, C NE Metionina Met, M E

  21. Tioaminoácidos Importante papel estructural de la cisteína por la posibilidad de formar enlaces disulfuro con otro residuo de cisteína La cisteína participa en el centro activo de muchas enzimas La metionina es el aminoácido iniciador de la síntesis de proteínas (codon AUG)

  22. Aminas secundarias (“Iminoácidos”) Prolina Pro, P NE

  23. Prolina Importante papel estructural: su presencia dificulta la formación de estructura secundaria Por esa misma razón suele ser invariante en series filogenéticas Como tal o modificado por hidroxilación (4-hidroxi- prolina) es muy abundante en el colágeno

  24. Aminoácidos dicarboxílicos y amidas Ác.Aspártico Asp, P NE Asparragina Asn, N NE Ác.Glutámico Glu, E NE Glutamina Gln, Q NE

  25. Aminoácidos dicarboxílicos y sus amidas Todos ellos son importantísimos intermediarios en el metabolismo nitrogenado, sobre todo E y Q Forman parte del centro activo de las glicosidasas y de las serin enzimas (tríada SHD) Proveen a la proteína de superficies aniónicas que sirven para fijar cationes (p.e., Ca++)

  26. Lisina Lys, K E Arginina Arg, R E(?) Histidina His, H E Aminoácidos dibásicos

  27. Aminoácidos dibásicos Lisina sirve para formar intermediarios covalentes en catálisis enzimática (bases de Schiff) Lisina es el aminoácido que une determinadas coenzimas a la estructura de la proteína Arginina es un importante intermediario en el ciclo de la urea Histidina forma parte del centro activo de muchas enzimas, debido al carácter nucleófilo del imidazol Histidina contribuye al tamponamiento de los medios biológicos por tener un pKa cercano al pH intracelular

  28. Clasificación de aminoácidos según polaridad Aminoácidos apolares o hidrofóbicos: - A, V, L, I, F, W, M, P Aminoácidos polares sin carga eléctrica: - G, Y, S, T, C, N, Q Aminoácidos polares con carga eléctrica: - Aniónicos (-): D, E - Catiónicos (+): K, R, H

  29. Aminoácidos no proteicos: DOPA Catecolaminas Hormonas tiroideas Melanina L-DOPA (dihidroxifenilalanina)

  30. w-Aminoácidos b-Alanina GABA g-Aminobutirato

  31. Propiedades de las proteínas

  32. Titulación ácido-base de una proteína Carga negativa neta pI Carga positiva neta

  33. Grupos disociables de una proteína (Se indica el pKa de la cadena lateral en cada caso) Ácidos (aniónicos, - ) Asp 3.86 Cys 10.78 Glu 4.25 Tyr 10.07 Básicos (catiónicos, + ) Arg 12.48 His 6.00 Lys 10.53 Aniónicos: carga negativa neta por encima de su pKa Catiónicos: carga positiva neta por debajo de su pKa

  34. Proteínas ácidas: punto isoeléctrico (pI) inferior a 7 Ricas en Asp y Glu; al pH celular presentan carga negativa neta. Proteínas básicas: punto isoeléctrico (pI) superior a 7 Ricas en Arg y Lys; al pH celular presentan carga positiva neta. En el medio biológico, son, por lo general, más abundantes las proteínas ácidas.

  35. Electroforesis Muestra 1. Se realiza sobre un soporte sólido o semisólido, para mini- mizar efectos de difusión 2. Se somete el conjunto a un campo eléctrico constante, a un pH fijo; las proteínas migran conforme a su carga eléctrica - + 3. Terminada la carrera electro- forética, las proteínas se tiñen con un colorante adecuado (p.e., Azul de Coomassie)

  36. Muestra: tres componentes mezclados Fundamento de la cromatografía Se dispone una mezcla sobre una fase estacionaria Fase estacionaria Se hace fluir una fase móvil sobre la estacionaria Dependiendo de la afinidad relativa por ambas fases, los componentes de la mezcla primitiva se separan Fase móvil

  37. Tipos de cromatografía 1. Intercambio iónico - Separa según carga eléctrica - Fase estacionaria: grupos cargados unidos a un soporte insoluble - Fase móvil: gradiente de sal o de pH 2. Partición - Separa según solubilidad en solventes - Fase estacionaria: Un solvente sobre un soporte sólido - Fase móvil: El otro solvente fluyendo

  38. 3. Afinidad - Separa según la afinidad de la proteína por un ligando inmovilizado - Fase estacionaria: ligando unido a soporte insoluble - Fase móvil: (1) solución sin ligando (2) solución con ligando libre 4. Hidrofóbica - Separa según hidrofobicidad - Fase estacionaria: grupos hidrofóbicos unidos a un soporte insoluble - Fase móvil: gradiente inverso de sal 5. Exclusión molecular - Separa según tamaño molecular - Fase estacionaria: dextrano o agarosa entrecruzados - Fase móvil: solución tamponada

  39. Intercambio iónico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - Proteínas adsorbidas al intercambiador iónico A mayor concentración de sal se desprenden las proteínas más electronegativas A baja concentración de sal, se desprenden las proteínas menos electronegativas

  40. Soportes cromatográficos

  41. Cromatografía de intercambio iónico

  42. Cromatografía de adsorción a colorantes

  43. Cromatografía de afinidad

  44. Solubilidad pI pH Punto isoeléctrico

  45. Solubilidad Salting out Salting in Fuerza iónica, (M)

  46. Solubilidad, g/L 100 0 0 100 Temperatura, ºC

More Related