Introdução ao Curso: Aminoácidosquimica.ufscar.br/Aula1-11_de_agosto_de_2008.pdf · Aula 1...
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Introdução a Bioquímica: Introdução a Bioquímica: Bi lé lBi lé lBiomoléculasBiomoléculas
Aula 1Aula 1Introdução ao Curso: AminoácidosIntrodução ao Curso: AminoácidosIntrodução ao Curso: AminoácidosIntrodução ao Curso: Aminoácidos
IgnezIgnez CaracelliCaracelli Julio Zukerman SchpectorJulio Zukerman SchpectorBioMat – DF – UNESP/Bauru LaCrEMM LaCrEMM –– DQ DQ –– UFSCarUFSCar
1Bauru, 11 de agosto de 2008.
AvaliaçãoAvaliaçãoAvaliaçãoAvaliação
• 1seminário em grupo (S)1seminário em grupo (S)• 1 prova (P)
ti id d (A)• atividades (A)• média (M)
M = 0 4 S + 0 6 P + AM 0,4 S + 0,6 P + A
2
AvaliaçãoAvaliação -- ConceitosConceitosAvaliaçãoAvaliação ConceitosConceitos
M = 0 4 S + 0 6 P + AM = 0,4 S + 0,6 P + A
6 ≤ M ≤ 7,0 → conceito C 7,1 ≤ M ≤ 8,5 → conceito B 8 6 ≤ M ≤ 10 0 → conceito A8,6 ≤ M ≤ 10,0 → conceito A
3
EE--mailsmailsEE [email protected] envio [email protected] envio e entrega de material e exercicios
urgente:@[email protected]
4
EmentaEmentaEmentaEmenta
• proteínasproteínas • DNA.
li íd• lipídeos.• açúcares.• enzimas.
5
EmentaEmentaEmentaEmenta
bioquímica bioquímicaestrutural
6
FerramentasFerramentasFerramentasFerramentas
• programas de visualização gráficaprogramas de visualização gráfica• bancos de dados
h i t d í i ↑• conhecimentos de química ↑• conhecimentos de bioquímica ↑• conhecimentos de interações, ligações ↑
7
ReferReferêêncianciaReferReferêência ncia
AutoresAutores:AutoresAutores:Ignez Caracelli eJulio Zukerman-Schpector
EditoraEditora: EdUFSCar
ISBN:ISBN: 85-7600-065-2
8
Principais ReferênciasPrincipais Referências
• LehningerLehninger• Voet & Voet
V t V t & P tt• Voet, Voet & Pratt
9
Bancos de DadosBancos de DadosBancos de DadosBancos de Dados
http://www.rcsb.org/pdb/PDB
http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/PDBSum
NDB http://ndbserver.rutgers.edu/NDB/structure-finder/index htmlfinder/index.html
10
EstruturaEstrutura ×× Sistemas BiológicosSistemas BiológicosEstrutura Estrutura ×× Sistemas BiológicosSistemas Biológicos
espectroscopia UV-visível
métodosmétodos
espectroscopia UV visívelespectroscopia Ramanespectroscopia IVdicroísmo circularexperimentaisexperimentais dicroísmo circular ressonância paramagnética eletrônica (EPR)ressonância magnética nuclear (NMR)difração de raios X
métodosmétodost ó it ó i
modelagem por homologiadocking
IC 11
teóricos teóricos dinâmica molecularalinhamento de seqüências
EstruturaEstrutura ×× Ferramentas ComputacionaisFerramentas ComputacionaisEstrutura Estrutura ×× Ferramentas ComputacionaisFerramentas Computacionais
métodosmétodosdifração de raios X
experimentaisexperimentaisdifração de raios X
métodosmétodost ó it ó i
modelagem por homologiadocking
IC 12
teóricos teóricos dinâmica molecularalinhamento de seqüências
EstruturaEstrutura ×× Ferramentas ComputacionaisFerramentas ComputacionaisEstrutura Estrutura ×× Ferramentas ComputacionaisFerramentas Computacionais
métodosmétodosdifração de raios X
experimentaisexperimentaisdifração de raios X
i d d ãi d d ã
cristalcristal
sistema de detecçãosistema de detecção
padrão de difraçãopadrão de difração
EstruturaEstrutura ×× Ferramentas ComputacionaisFerramentas ComputacionaisEstrutura Estrutura ×× Ferramentas ComputacionaisFerramentas Computacionais
métodosmétodost ó it ó i
modelagem por homologiadocking
IC 14
teóricos teóricos dinâmica molecularalinhamento de seqüências
Desafios do século XXDesafios do século XXDesafios do século XXDesafios do século XX
problemas dos sistemas “nãoproblemas dos sistemas “não--vivos”vivos”––problemas dos sistemas nãoproblemas dos sistemas não vivosvivoscondutores, supercondutores, novos condutores, supercondutores, novos materiais, energia, radiações, materiais, energia, radiações, g çg çcomunicações,....comunicações,....
envolvidos:envolvidos:física, química, matemática, computação,física, química, matemática, computação,física, química, matemática, computação, física, química, matemática, computação,
engenharias, ...engenharias, ...
IC 15
Desafios do século XXIDesafios do século XXIDesafios do século XXIDesafios do século XXI
problemas dos sistemas biológicosproblemas dos sistemas biológicosproblemas dos sistemas biológicosproblemas dos sistemas biológicos
envolvidos:envolvidos:envolvidos:envolvidos:física, química, matemática, computação, física, química, matemática, computação,
engenhariasengenhariasengenharias, ...engenharias, ...
++biologia, bioquímica, genética, fisiologia,...biologia, bioquímica, genética, fisiologia,...
IC 16
Desafios dos séculos XX e XXIDesafios dos séculos XX e XXIDesafios dos séculos XX e XXIDesafios dos séculos XX e XXIGenomaGenoma:: estuda a molécula de DNA e a informação nela armazenada
sob a forma de genessob a forma de genes.
TranscriptomaTranscriptoma:: a transcrição do DNA para o RNA, o primeiro passodo fluxo da informação genética, para que seja possivel ter umaç g , p q j pidéia da funcionalidade do genoma daquela célula.
ProteomaProteoma:: as proteínas expressas são analisadas e identificadas
MetabolomaMetaboloma:: visa determinar os metabólitos, os produtos finais dos diversos processos celulares e que podem englobar, além dos nucleotídeos e aminoácidos, os açúcares, lipídios, esteróides e , ç , p ,mais uma infinidade de outras moléculas importantes para a manutenção da atividade biológica.
IC 17
Desafios do século XXIDesafios do século XXIDesafios do século XXIDesafios do século XXI
14 .000 genes14 .000 genes
IC
1820 .000 genes
Desafios do século XXIDesafios do século XXIDesafios do século XXIDesafios do século XXI
IC 19InteractomaInteractoma: : estudo das interações proteínaestudo das interações proteína-- proteína, proteína proteína, proteína --
dnadna, proteína, proteína-- moléculas pequenas,…. moléculas pequenas,….
Moléculas Moléculas
20
Moléculas Moléculas
21
Moléculas Moléculas
22
Moléculas Moléculas
x y z
23
Estrutura tridimensional =Estrutura tridimensional =
conhecer as coordenadas de todos os átomosconhecer as coordenadas de todos os átomosconhecer as coordenadas de todos os átomosconhecer as coordenadas de todos os átomos
IC 24
Linguagem x InformaçãoLinguagem x InformaçãoLinguagem x InformaçãoLinguagem x Informação
letras frases
aminoácidosaminoácidos proteínasproteínasaminoácidos aminoácidos proteínas proteínas
25
Problema CentralProblema CentralProblema CentralProblema Central
frases texto
proteínasproteínas funçãofunçãoproteínas proteínas funçãofunção
26
Estruturas tridimensionaisEstruturas tridimensionaisEstruturas tridimensionaisEstruturas tridimensionais
métodosmétodos ét dét dmétodosmétodosexperimentaisexperimentais
métodosmétodosteóricos teóricos
27
Estruturas tridimensionaisEstruturas tridimensionaisEstruturas tridimensionaisEstruturas tridimensionaismoléculasmoléculas moléculasmoléculasmoléculasmoléculaspequenaspequenas
moléculasmoléculasgrandesgrandes
28
Estruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas Tridimensionais
métodos experimentais:métodos experimentais: cristalcristalmétodos experimentais:métodos experimentais: cristalcristal
29
Estruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas Tridimensionaisdifração de raios Xdifração de raios Xcristalografiacristalografia
30
1 f ãf ãEstruturas TridimensionaisEstruturas Tridimensionais
1 conformaçãoplanejada
conformaçãodobrada
planejamentoplanejamento
cristalografiacristalografiasíntesesíntese
cristalografiacristalografia
31moléculas pequenasmoléculas pequenas
1 f ãf ãEstruturas TridimensionaisEstruturas Tridimensionais
1 conformaçãoplanejada
conformaçãodobrada
HC05HC05HC05HC05planejamentoplanejamento
HC05HC05HC05HC05
cristalografiacristalografiasíntesesíntese
1 conformaçãonão-planejadaconformação
estendida
cristalografiacristalografia
32
não planejadaestendidamoléculas pequenasmoléculas pequenas
Estruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas Tridimensionais
proteínasproteínasproteínasproteínas
33
Estruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas TridimensionaisEstruturas Tridimensionais
ã í ???ã í ???quem são as proteínas???quem são as proteínas???como são suas estruturas 3D??como são suas estruturas 3D??
como desempenham suas funções???como desempenham suas funções???
34
Estruturas Tridimensionais Estruturas Tridimensionais in silicoin silico
Modelagem MolecularModelagem MolecularModelagem MolecularModelagem Molecular
alinhamento de seqüênciasalinhamento de seqüênciaspredição de estruturas de proteínasmodelagem por homologiamodelagem de ligantesg gdocking
35
ProteínasProteínas
36
Funções biológicas das proteínasFunções biológicas das proteínasFunções biológicas das proteínasFunções biológicas das proteínas
• Biocatalizadores (enzimas)( )• Receptores de sinais químicos• Transportadores
E t t i ( it l t lá )• Estruturais (citoesqueleto, colágeno)• Defesa (sistema imunológico, restrição bacteriana, etc.)• Mobilidade (motores moleculares)Mobilidade (motores moleculares)• Transdução• Aderência celular e organização tissular• Enovelamento correto de outras proteínas• Outras
IC 37
Os aminoácidos e proteínas Os aminoácidos e proteínas
O químico holandês Gerardus Mulder foi oO químico holandês Gerardus Mulder foi oprimeiro a dotar o termo proteproteíínana em 1838.
Do grego proteus: primário, o mais importante.
38
Os aminoácidos e proteínas Os aminoácidos e proteínas
O primeiro aminoácido descoberto foi a asparaginaasparagina, p p gp g ,extraída do aspargo, em 1806.
O primeiro identificado em uma proteína foi a leucinaleucinapor Proust em 1819.
O último (2020oo )a ser descoberto foi a treoninatreonina em 1936. (hoje isto nao é mais verdade )(hoje isto nao é mais verdade…)
39
Os aminoácidos e proteínasOs aminoácidos e proteínasOs aminoácidos não possuem um nomesistemáticosistemático.
A glicinaglicina tem esse nome devido ao gosto doceA glicinaglicina tem esse nome devido ao gosto doce(glycos = doce).
A tirosinatirosina foi originalmente isolada do queijo(tyros = queijo).(tyros queijo).
O ácidoácido glutâmicoglutâmico foi encontrado no glúten de40
O ácidoácido glutâmicoglutâmico foi encontrado no glúten detrigo.
Aspectos Básicos da Estrutura PolipeptídicaAspectos Básicos da Estrutura PolipeptídicaAspectos Básicos da Estrutura PolipeptídicaAspectos Básicos da Estrutura Polipeptídica
As proteínas são cadeias (polímeros)As proteínas são cadeias (polímeros) constituídos por
• 20 L-aminoácidos-padrão unidos por ligaligaçõções peptes peptíídicasdicasligaligaçõções peptes peptíídicasdicas
O i á id• Os aminoácidos reunem-se em combinações praticamente infinitas
41
Níveis estruturais das proteínasNíveis estruturais das proteínasNíveis estruturais das proteínas Níveis estruturais das proteínas
estruturaestrutura
estruturaestrutura
ddáá ii
estruturaestrutura
terciterciáária ria
estruturaestrutura
quaternária quaternária
42
estruturaestrutura
primprimáária ria
secundsecundáária ria
próxima aula ...próxima aula ...
Aspectos Básicos da Estrutura Aspectos Básicos da Estrutura P li ídiP li ídiPolipeptídicaPolipeptídica
As proteínas são cadeias (polímeros)As proteínas são cadeias (polímeros)constituídas por
• 20 L-aminoácidos
• D-açúcares ç
43
Grupo carboxilaGrupo carboxila(dissociado)(dissociado)
AminoácidosAminoácidos(dissociado)(dissociado)
Grupo aminaGrupo amina(protonado)(protonado)
COO-
CH3N+ H
CCRR
CadeiaCadeialaterallateral
Carbono Carbono αα
44
Ligações nas ProteínasLigações nas ProteínasLigações nas Proteínas Ligações nas Proteínas
••interações covalentesinterações covalentes (fortes)interações covalentesinterações covalentes (fortes)– ligação peptídica (aa – aa) – ligacao dissulfeto (S —– S; Cys – Cys)ligacao dissulfeto (S S; Cys Cys)
••interações nãointerações não--covalentescovalentes (fracas)interações nãointerações não--covalentescovalentes (fracas)– interações eletrostáticas– interações de van der Waalsinterações de van der Waals– ligações de hidrogênio– interações hidrofóbicas
45
interações hidrofóbicas
11oo nível estrutural: nível estrutural: Estrutura Polipeptídica Estrutura Polipeptídica –– seqüência de aminoácidosseqüência de aminoácidosp pp p qq
(formação da cadeia)(formação da cadeia)
Proteínas são polipeptídeospolipeptídeos constituídos por:
• 20 L-aminoácidos20 L aminoácidos
D ú• D-açúcares
IC 46
LetrasLetras × × palavraspalavrasLetrasLetras × × palavraspalavras
ABCDCDEFGHIJABCDCDEFGHIJKKLMNOPQRSTUVLMNOPQRSTUVWWXXYYZZABCDCDEFGHIJABCDCDEFGHIJKKLMNOPQRSTUVLMNOPQRSTUVWWXXYYZZ
ABCORSABCORS COBRASCOBRAS
ACDEFGHIKLMNPQRSTVWYACDEFGHIKLMNPQRSTVWY
IC 47
Ligação PeptídicaLigação Peptídica
48
AminoácidosAminoácidos Grupo carboxilaGrupo carboxila(dissociado)(dissociado)(dissociado)(dissociado)
Grupo aminaGrupo amina(protonado)(protonado)
COO-
CH3N+ H
CCRR
CadeiaCadeialaterallateral
Carbono Carbono αα
IC 49
Aminoácidos:Aminoácidos: estereoisomeriaestereoisomeriaAminoácidos: Aminoácidos: estereoisomeriaestereoisomeria
IC 50
Isômeros ÓticosIsômeros ÓticosIsômeros ÓticosIsômeros Óticos
Uma molécula quiralmolécula quiral, é aquela que não é idêntica à sua imagem especular.
Uma molécula quiral e sua imagem especular formam um par de
IC 51
Uma molécula quiral e sua imagem especular formam um par de enantiômerosenantiômeros, ou isômeros especulares.
Isomeria Ótica:Isomeria Ótica: PolarPolaríímetrometroIsomeria Ótica:Isomeria Ótica: PolarPolaríímetrometro
l i dl i dsubstsubstâânciancia a a ser analisadaser analisada
polarizador polarizador
lâmpada delâmpada dedesviodesvio dada luzluz
lâmpada de lâmpada de sódiosódio
(monocromática (monocromática l )l )amarela)amarela)
luz luz polarizadapolarizada
IC 52
Isomeria Ótica:Isomeria Ótica: PolarPolaríímetrometroIsomeria Ótica:Isomeria Ótica: PolarPolaríímetrometro
luz polarizadaluz polarizada substsubstâância analisadancia analisada
não muda a rotação do disco inativainativa
gira o disco para a direita oticamente ativaoticamente ativa: dextrógira DD
girar o disco para a esquerda oticamente ativaoticamente ativa: levógira L
IC 53
Isômeros ÓticosIsômeros Óticos:: exemploexemploIsômeros ÓticosIsômeros Óticos: : exemploexemplo
TalidomidaTalidomida• enantiômero R
tiô S• enantiômero S
IC 54S R
Isômeros ÓticosIsômeros Óticos:: exemploexemploIsômeros ÓticosIsômeros Óticos: : exemploexemplo
Talidomida STalidomida S Talidomida RTalidomida RTalidomida STalidomida Sefeito sedativo
Talidomida RTalidomida Refeito teratogênico
t t t ê i t dagente teratogênico tudo aquilo capaz de produzir dano aoproduzir dano ao embrião ou feto durante a gravidez.durante a gravidez.
IC 55
Aminoácidos: estereoisomeriaAminoácidos: estereoisomeria
COO- COO-
C+H3N H
CH3
C
CH
NH3+H
L-Alanina D-AlaninaCH3 CH3
56
Aminoácidos e PolaridadeAminoácidos e PolaridadeAminoácidos e PolaridadeAminoácidos e Polaridade
COO-COO
CH3N+ HCR
H3N HR
Carbono Carbono ααRR
R:R: CadeiaCadeialaterallateral
R:R:nãonão--polarpolarpolar nãopolar não--carregadocarregado
57
polar nãopolar não--carregadocarregadopolar carregadopolar carregado
ProteínasProteínasProteínasProteínas
LL--aminoácidosaminoácidos
DD--açúcaresaçúcares
IC 58
Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão--polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão--polar)polar)átomo ou molécula apolar: o centro das
iti i id t d
Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão polar)polar)
cargas positivas coincide com o centro das cargas negativas na ausência de campos
elétricoselétricos.
cargas cargas itiiti p = 0positivaspositivas p = 0
cargas cargas negativasnegativas
+ − ≡
59
Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão--polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão--polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão polar)polar)
molécula apolarmolécula apolar na presença de campo elétrico:campo elétrico:⇒ centro das cargas positivascentro das cargas positivas ≠ centro das cargas centro das cargas
negativasnegativasnegativasnegativas⇒ um dipolo induzido (orientado de – para +)⇒ p ≠ 0
+ − ≡cargas
positivaspp
EE
cargas negativas
pp
p ≠ 0
60
Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão--polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão--polar)polar)Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão polar)polar)molécula apolar
o centro de cargas positivas (núcleo) dipolo induzidoo centro de cargas positivas (núcleo)
Molécula Apolar (Molécula Apolar (ouou nãonão polar)polar)
coincide com o centro de cargas negativas (nuvem eletrônica).
o centro de cargas positivas (núcleo) não coincide com o centro de cargas
negativas (nuvem eletrônica).
cargas positivas
E
p
+ − ≡
+ − ≡
cargas negativas
⇒ p = 0 ⇒ p ≠ 0
61
Molécula PolarMolécula PolarMolécula PolarMolécula Polarmesmo na ausência de campo elétrico:
→→centro de cargas positivascentro de cargas positivas ≠ centro centro das cargas negativasdas cargas negativas
→ molécula é um dipolo chamado de dipolo permanentedipolo permanentedipolo permanentedipolo permanente
62
moléculasmoléculasmoléculasmoléculascarga elétrica ⇒ dipolo ⇒ sistema com muitas cargas
A forma como as cargas estão distribuídas muda a formado campo elétrico criado por essas cargas oup p gdistribuição de cargas.
Na maioria dos sistemas que serão analisados ou aNa maioria dos sistemas que serão analisados, ou adistribuição de cargas pode ser tratada como se ascargas fossem isoladas (íons em um meio diluído), ou
d b idcomo no caso de uma membrana, consideramos umadistribuição linear, como a formada entre as placas deum capacitor, que cria um campo magnético constante eh ê
63
homogêneo.
Os aminoácidosOs aminoácidos
Por que precisamos conhecer este assunto?Por que precisamos conhecer este assunto?q pq p• O que acontece em uma proteína, na ligação de uma
enzima ao seu substrato, entre outras coisas, é d i d l idi i l d lé l dominado pela estrutura tridimensional das moléculas e por sua distribuição de cargas;
• o conhecimento dos aminoácidos pode ser fundamental para o entendimento em nível molecular do pa a o e te d e to e e o ecu a dofuncionamento do funcionamento das moléculas e isto possibilita planejar como, por exemplo, inibir uma enzima planejar o desenho de um novo fármaco etc
64
enzima, planejar o desenho de um novo fármaco, etc.
estrutura primária: estrutura primária:
dá idá i
NíveisNíveis
estrutura secundária: estrutura secundária:
Níveis Níveis estruturais estruturais
nas nas proteínasproteínasproteínasproteínas
estrutura terciária:estrutura terciária: ááestrutura terciária: estrutura terciária: estrutura quaternária: estrutura quaternária:
65
11oo nível estrutural: nível estrutural: Estrutura Polipeptídica Estrutura Polipeptídica –– seqüência de aminoácidosseqüência de aminoácidosp pp p qq
(formação da cadeia)(formação da cadeia)
Proteínas são polipeptídeospolipeptídeos constituídos por:
• 20 L-aminoácidos20 L aminoácidos
D ú• D-açúcares
IC 66
EstruturaEstrutura covalentecovalente: : Ligação PeptídicaLigação Peptídica
IC 67
Estrutura PrimáriaEstrutura PrimáriaR1 R2
Estrutura PrimáriaEstrutura Primária
ligação ligação
RR
peptídicapeptídica
R2R1
CC--terminalterminalNN--terminalterminal
Estrutura PrimáriaEstrutura PrimáriaEstrutura PrimáriaEstrutura Primária
ligação covalente
ligação ligação
RR
peptídicapeptídica
R2R1
CC--terminalterminalNN--terminalterminal
Estrutura PrimáriaEstrutura Primária
átomos Cα
C-terminal
α
N-terminal
Rotações podem ocorrer em torno do Cα
Estrutura PrimáriaEstrutura Primária
Os ângulos φ (phi) e ψ (psi)φ (phi) e ψ (psi) têm “livre” rotação
Estrutura PrimáriaEstrutura Primária
conformação trans
Estrutura PrimáriaEstrutura Primária
conformação cis
Estrutura PrimáriaEstrutura PrimáriaAl bi õ d â lAlgumas combinações dos ângulos φ (phi) e ψ (psi) não são permitidas.
Colisões estéricasColisões estéricasnão-favoráveis
O grupo peptídicoO grupo peptídicoO grupo peptídicoO grupo peptídico
Ligaçãopeptídicapeptídica
Plano da amida
IC 75
O grupo peptídicoO grupo peptídicoO grupo peptídicoO grupo peptídico
Peptide bond
IC 76
Ligação PeptídicaLigação Peptídica
H H H
g ç pg ç p
H2N C
H
R1
COOH H2N C
H
COOH
R
H2N C
H
COOH
RR1 R2 R3
H H H
H2N C
H
R
CO NH C
H
CO
R
NH C
H
R
COOH + 2H2O
R1 R2 R3
77
Ligações PeptídicasLigações Peptídicas proteínaproteínaLigações Peptídicas Ligações Peptídicas proteínaproteína
R1 H O RnN t i l
H2NC
CN
CC
NC
COOHO R H
HH
H
C t i l
N-terminal
O Ri H
n 2
C-terminal
n-2
78
Ligação PeptídicaLigação Peptídica• Ligação dupla parcial
Ligação PeptídicaLigação Peptídica
– Plana, curta
• C a trans >> cis• C a trans >> cis
79
ÂÂngulosngulos didiéédricosdricos phiphi ee psipsi
Ângulos dihédricos são
d fi id 4 átdefinidos por 4 átomos
phiphi ((Φ) Φ) é a torção ao redor N–Cα
psipsi ((Ψ) Ψ) é a torção ao redor Cα –C’
Φ e Ψ especificam a
conformação da cadeia principal
80
Ângulo diédrico Ângulo diédrico φφφ
φ é o ângulo de torção t d N C
C’
em torno de N− CαCα
C’
N
C’(i-1)
81
Ângulo diédricoÂngulo diédrico ψψÂngulo diédricoÂngulo diédrico ψψ
ψ é o ângulo de torção em torno de CCαα CC’
N(i+1)
em torno de CCαα––CC’ψ
C
C’
N
Cα
82
Estrutura covalenteEstrutura covalenteEstrutura covalenteEstrutura covalente
• ligação peptídica• ligação peptídica• ligação dissulfeto
83
As Forças nãoAs Forças não--covalentes nas proteínascovalentes nas proteínasAs Forças nãoAs Forças não covalentes nas proteínascovalentes nas proteínas
• interações eletrostáticas entre cargasinterações eletrostáticas entre cargas e dipolos;
• forças de van der Waals;• forças de van der Waals;• ligações de hidrogênio e• interações hidrofóbicas.
84
aminoácidosaminoácidos
IC 85
COO- COO- COO-
Aminoácidos com cadeias laterais Aminoácidos com cadeias laterais nãonão--polarespolaresCOO
CH3N+ HH
COO
CH3N+ HCH3
CH3N+ HCH3
H3C CH3
GlicinaGl GG
AlaninaAl AA
ValinaV l VVGly, GG Ala, AA Val, VV
IC 86(G, A, V, L, I, F, W, M, P)
COO- COO-
Aminoácidos com cadeias laterais Aminoácidos com cadeias laterais nãonão--polarespolaresCOO
CH3N+ HCH2
COO
CH3N+ HCHLeucina Isoleucina2
CHH3C CH3
H3C CH2
CH3
Leu, LLso euc
Ile, II
(G, A, V, L, I, F, W, M, P)
IC 87
COO- COO-
F il l i Triptofano
Aminoácidos com cadeias laterais Aminoácidos com cadeias laterais nãonão--polarespolaresCOO
CH3N+ HCH2
CH3N+ HCH2
FenilalaninaPhe, FF
TriptofanoTrp, WW
NH
(G, A, V, L, I, F, W, M, P)
IC 88
COO-AminoácidosAminoácidos com cadeias laterais com cadeias laterais nãonão--polarespolares
CH3N+ H
CH2Metionina
ProlinaPro, PP
NH2+
COO-
CH2
S
MetioninaMet, MM
NH2
CH3(G, A, V, L, I, F, W, M, P)
IC 89
Aminoácidos com cadeias lateraisAminoácidos com cadeias lateraispolares nãopolares não--carregadoscarregados ((S T N Q Y C))polares nãopolares não--carregadoscarregados ((S, T, N, Q, Y, C))
COO-
+
COO-
CH3N+ HSerina TreoninaCH3N+ HCH2OH
CH3N HC OHH
CH3
SerinaSer, SS Thr, TT
CH3
IC 90
Aminoácidos com cadeias lateraisAminoácidos com cadeias lateraispolares nãopolares não--carregadoscarregados ((S T N Q Y C))polares nãopolares não--carregadoscarregados ((S, T, N, Q, Y, C))
COO- COO-
CH3N+ H GlutaminaCH3N+ HCH2
CONH
CH3N HCH2
CH2
AsparaginaAsn, NN
GlutaminaGln, QQ
CONH22
CONH2
IC 91
Aminoácidos com cadeias lateraisAminoácidos com cadeias lateraispolares nãopolares não--carregadoscarregados ((S T N Q Y C))polares nãopolares não--carregadoscarregados ((S, T, N, Q, Y, C))
COO-
CH3N+ HCOO-
+CisteínaC CC
TirosinaCH2 CH3N+ H
CH2
Cys, CCTyr, YY
OH
SH
IC 92
Aminoácidos com cadeias lateraisAminoácidos com cadeias lateraispolares carregadospolares carregados ((D, E, K, R, H))
COO-
CH N+ H
COO-
CH3N+ H
p gp g (( , , , , ))
CH3N H
CH2
COO-
CH3N HCH2
CH2
ÁcidoAspárticoAsp, PP
Ácido GlutâmicoGlu, EE
COO 2
COO-
IC 93
Aminoácidos com cadeias lateraisAminoácidos com cadeias lateraispolares carregadospolares carregados ((D, E, K, R, H))p gp g (( , , , , ))
COO-
CH3N+ H
CH2LisinaL KKCH2
CH2
CH2
Lys, KK
CH2
NH3+
ArgininaArg, RR
COO-
CH3N+ HCH2Arg, RRCH2
CH2
NH
IC 94
NHC+H2N
NH2
aminoácidosaminoácidosaminoácidosaminoácidos
C H OC H O NNC H OC H O NNPP SSP P SS
t i ?t i ?outros.... quais?outros.... quais?
IC 95
Arquivo texto da proteinaArquivo texto da proteinaArquivo texto da proteinaArquivo texto da proteina
1mbn1mbn1mbn1mbn
IC 96
Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?ATOM 1084 N XXX A 138 3.800 20.200 9.600 1.00 0.00 N ATOM 1085 CA XXX A 138 4 500 21 400 9 300 1 00 0 00 CATOM 1085 CA XXX A 138 4.500 21.400 9.300 1.00 0.00 C ATOM 1086 C XXX A 138 4.200 21.700 7.800 1.00 0.00 C ATOM 1087 O XXX A 138 3.900 22.800 7.400 1.00 0.00 O ATOM 1088 CB XXX A 138 5.900 21.100 9.900 1.00 0.00 C ATOM 1089 CG XXX A 138 7 000 21 900 9 300 1 00 0 00 CATOM 1089 CG XXX A 138 7.000 21.900 9.300 1.00 0.00 C ATOM 1090 CD1 XXX A 138 7.500 21.600 8.100 1.00 0.00 C ATOM 1091 CD2 XXX A 138 7.400 23.100 9.900 1.00 0.00 C ATOM 1092 CE1 XXX A 138 8.600 22.300 7.500 1.00 0.00 C ATOM 1093 CE2 XXX A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 CATOM 1093 CE2 XXX A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 C ATOM 1094 CZ XXX A 138 9.000 23.500 8.100 1.00 0.00 C
IC 97
Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?ATOM 1084 N PHE A 138 3 800 20 200 9 600 1 00 0 00 NATOM 1084 N PHE A 138 3.800 20.200 9.600 1.00 0.00 N ATOM 1085 CA PHE A 138 4.500 21.400 9.300 1.00 0.00 C ATOM 1086 C PHE A 138 4.200 21.700 7.800 1.00 0.00 C ATOM 1087 O PHE A 138 3.900 22.800 7.400 1.00 0.00 O ATOM 1088 CB PHE A 138 5.900 21.100 9.900 1.00 0.00 C ATOM 1089 CG PHE A 138 7.000 21.900 9.300 1.00 0.00 C ATOM 1090 CD1 PHE A 138 7.500 21.600 8.100 1.00 0.00 C ATOM 1091 CD2 PHE A 138 7.400 23.100 9.900 1.00 0.00 C ATOM 1092 CE1 PHE A 138 8.600 22.300 7.500 1.00 0.00 C ATOM 1093 CE2 PHE A 138 8 400 23 900 9 200 1 00 0 00 CATOM 1093 CE2 PHE A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 C ATOM 1094 CZ PHE A 138 9.000 23.500 8.100 1.00 0.00 C
IC 98
Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?ATOM 813 N YYY A 103 10.100 20.600 -1.500 1.00 0.00 N ATOM 814 CA YYY A 103 11.400 20.800 -0.800 1.00 0.00 C ATOM 815 C YYY A 103 11.200 20.400 0.700 1.00 0.00 C ATOM 816 O YYY A 103 12 000 19 700 1 300 1 00 0 00 OATOM 816 O YYY A 103 12.000 19.700 1.300 1.00 0.00 O ATOM 817 CB YYY A 103 11.700 22.100 -1.400 1.00 0.00 C ATOM 818 CG YYY A 103 12.200 22.000 -2.900 1.00 0.00 C ATOM 819 CD1 YYY A 103 13.400 22.700 -3.300 1.00 0.00 C ATOM 820 CD2 YYY A 103 11.600 21.200 -3.800 1.00 0.00 C ATOM 821 CE1 YYY A 103 13.800 22.600 -4.600 1.00 0.00 C ATOM 822 CE2 YYY A 103 12.000 21.100 -5.100 1.00 0.00 C ATOM 823 CZ YYY A 103 13.200 21.900 -5.500 1.00 0.00 C ATOM 824 OH YYY A 103 13.600 21.800 -6.800 1.00 0.00 O
IC 99
Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?Qual o aminoácido?ATOM 813 N TYR A 103 10.100 20.600 -1.500 1.00 0.00 N ATOM 814 CA TYR A 103 11.400 20.800 -0.800 1.00 0.00 C ATOM 815 C TYR A 103 11.200 20.400 0.700 1.00 0.00 C ATOM 816 O TYR A 103 12 000 19 700 1 300 1 00 0 00 OATOM 816 O TYR A 103 12.000 19.700 1.300 1.00 0.00 O ATOM 817 CB TYR A 103 11.700 22.100 -1.400 1.00 0.00 C ATOM 818 CG TYR A 103 12.200 22.000 -2.900 1.00 0.00 C ATOM 819 CD1 TYR A 103 13.400 22.700 -3.300 1.00 0.00 C ATOM 820 CD2 TYR A 103 11.600 21.200 -3.800 1.00 0.00 C ATOM 821 CE1 TYR A 103 13.800 22.600 -4.600 1.00 0.00 C ATOM 822 CE2 TYR A 103 12.000 21.100 -5.100 1.00 0.00 C ATOM 823 CZ TYR A 103 13.200 21.900 -5.500 1.00 0.00 C ATOM 824 OH TYR A 103 13.600 21.800 -6.800 1.00 0.00 O
IC 100