Post on 05-Aug-2015
Química Orgânica 4a Edição
Paula Yurkanis Bruice
Capítulo 23
Aminoácidos, peptídeos e proteínas
Irene LeeCase Western Reserve
UniversityCleveland, OH
©2004, Prentice Hall
• Peptídeos e proteínas são polímeros de aminoácidos unidos por ligações amida.
Aminoácidos de cadeia alifática
+H3N CH C
H
O-
O
+H3N CH C
CH3
O-
O
+H3N CH C
CH
O-
O
CH3
CH3
+H3N CH C
CH2
O-
O
CH CH3
CH3
+H3N CH C
CH
O-
O
CH3
CH2
CH3
glicina alanina
valina leucina isoleucina
Aminoácidos que contêm hidroxila
Aminoácidos que contêm enxofre
+H3N CH C
CH
O-
O
OH
CH3
+H3N CH C
CH2
O-
O
OH
serina treonina
+H3N CH C
CH2
O-
O
SH
+H3N CH C
CH2
O-
O
CH2
S
CH3cisteína metionina
Aminoácidos ácidos
Amidas de aminoácidos ácidos
+H3N CH C
CH2
O-
O
C
O-
O
+H3N CH C
CH2
O-
O
CH2
C
O-
Oácido aspárticoácido glutâmico
+H3N CH C
CH2
O-
O
CH2
C
NH2
O
+H3N CH C
CH2
O-
O
C
NH2
O
asparagina glutamina
Aminoácidos básicos
+H3N CH C
CH2
O-
O
CH2
CH2
CH2
NH3+
+H3N CH C
CH2
O-
O
CH2
CH2
NH
C
NH2
NH2+
lisina arginina
Aminoácidos que contêm um benzeno
+H3N CH C
CH2
O-
O
+H3N CH C
CH2
O-
O
OH
fenilalanina tirosina
Aminoácidos heterocíclicos
+H2N
C O-
O
+H3N CH C
CH2
O-
O
N
NH
+H3N CH C
CH2
O-
O
HN
prolina histidina triptofano
Configuração de aminoácidos
Propriedades ácido-base de aminoácidos
• Um aminoácido nunca pode existir como uma substância não carregada.
• Alguns aminoácidos têm hidrogênios ionizáveis emsuas cadeias laterais.
• O ponto isoelétrico (pI) de um aminoácido é o pH noqual não há carga líquida.
• O pI de um aminoácido que tem uma cadeia lateral ionizável é a média dos valores de pKa dos grupos
similarmente ionizantes.
• Uma mistura de aminoácidos pode ser separada por eletroforese com base em seus valores de pI.
• Ninhidrina é usada para detectar aminoácidos individuais.
• Uma mistura de aminoácidos pode também ser separada com base em suas polaridades.
• Cromatografia de troca iônica pode ser usada parafazer a separação preparativa de aminoácidos.
• Resinas carregadas negativamente se ligam seletivamente a aminoácidos carregados positivamente.
• Cátions ligam-se mais fortemente a resinas de troca catiônica.
• Ânions ligam-se mais fortemente a resinas de troca aniônica.
• Um analisador de aminoácidos é um instrumento que automatiza a cromatografia de troca iônica.
Cromatografia de troca iônica
Resolução de misturas racêmicas de aminoácidos
Formação de um peptídeo
Ligação peptídica
Formação de ligações dissulfeto
• Dissulfetos podem ser reduzidos a tióis.
• A ponte dissulfeto contribui para a forma global de uma proteína.
• Uma vez que aminoácidos têm dois grupos funcionais, surge um problema quando se tenta fazer uma determinada ligação peptídica.
Estratégia de síntese de uma ligação peptídica específica
• Aminoácidos podem ser adicionados à extremidade C-terminal crescente pela repetição destas duas etapas.
• Quando o número desejado de aminoácidos tiver sido adicionado à cadeia, o grupo protetor no aminoácido N-terminal é removido.
Uma estratégia melhorada de síntese de peptídeos
• A primeira etapa na determinação da seqüência de aminoácidos, em um peptídeo ou uma proteína, é reduzir quaisquer ligações dissulfeto.
• A próxima etapa é determinar o número e tipos de aminoácidos no peptídeo ou na proteína.
proteína aminoácidosHCl 6 N
100°C24 h
• O aminoácido N-terminal de um peptídeo ou proteínapode também ser determinado pela degradação de Edman.
• Um determinado PTH-aminoácido pode ser identificado por cromatografia usando padrões conhecidos.
• O aminoácido C-terminal do peptídeo ou da proteína pode ser identificado pelo tratamento da proteína com a carboxi-peptidase.
• O brometo de cianogênio hidrolisa a ligação amida no lado C de um resíduo de metionina.
Estrutura secundária de proteínas
• A estrutura secundária descreve a conformação dos segmentos do esqueleto da cadeia peptídica ou protéica.• Três fatores determinam a escolha da estrutura secundária:
• Planaridade regional ao redor de cada ligação peptídica.
• Maximização do número de grupos peptídicos que participam na ligação hidrogênio.
• Separação adequada entre grupos R muito próximos.
• A -hélice é estabilizada por ligações hidrogênio.
• Prolinas são hélices quebradoras.
Dois tipos de folha pregueada β
• A maioria das proteínas globulares têm conformações espiraladas.
• A estrutura terciária de uma proteína é o arranjo tridimensional de todos os átomos na proteína.
• As interações estabilizantes incluem ligações hidrogênio, interações eletrostáticas e interações hidrofóbicas.
• A estrutura terciária é definida pela estrutura primária.
• Ligações dissulfeto são as únicas ligações covalentes que podem se formar quando uma proteína se dobra.
• Proteínas que têm mais de uma cadeia peptídica são denominadas oligômeros.