8/18/2019 Proteínas Bio
1/49
PROTEÍNAS
Proteínas (“protos” em grego – primeiro) apresentamuma classe abundante e diversa de biomoléculas, queconstituem mais que 50% de peso seco das células
!rande diversidade e abund"ncia re#lete o papel central das Proteínas na estrutura e #un$es das
células
&'istem muitas espécies di#erentes de Proteínas, cada uma especialiada para uma #un$o biol*gica
diversa
1
8/18/2019 Proteínas Bio
2/49
8/18/2019 Proteínas Bio
3/49
3
2ais polímeros, denominados cadeias
polipeptídicas podem conter centenas resíduosde amino-cidos
Assim, os 3.4minoácidos podem so#rer
a policondensaço enimática #ormando ascadeias peptídicas
8/18/2019 Proteínas Bio
4/49
!N " # " #OO
R$
% !N "# "#OO
R!
% !N"# " #OO
R&
N "
R
" N " #
R
#" # " # " N " #
R
" # " O
O O O
!
5 6 7
8esíduo terminal N 8esíduo terminal #
'ma Tripeptída4
8/18/2019 Proteínas Bio
5/49
8/18/2019 Proteínas Bio
6/49
6
As Proteínas simples liberam por
:idr*lise somente amino-cidos e nen:umoutro produto orgnicoAs Proteínas con()gadas liberam por
:idr*lise no somente amino-cidos, mas também outros componentes
org"nicos e inorg"nicos 4 por$o de uma proteína conugada
no #ormada por amino-cidos é c:amada de gr)po prost*tico.
8/18/2019 Proteínas Bio
7/49
7
Classe Componenete do grupo prostético
Nucleoproteínas RNA
Lipoproteínas Fosfolípidos, Colesterol
Glicoproteínas Galactose, Manose
Fosfoproteínas H3P!, "erina, #reonina
Cromoproteínas $Hemeproteínas%&
' Hemoglo(ina' Citocromos
' )n*imas +eminais $Catalases, Peroidases%' Cloroplastinas
Porfirina
Ferroporfirina--.--
--.----.--
Clorofila / Mg
Fla0oproteínas Fla0ina-Adenina-dinucle1tido
$FA2%
Metaloproteínas&
' Ferroproteínas' Alcooldesidrogenase
' antina-oidase' Citocromo-oidase
Fe$H%34n
Mo / Fe
Fe / Cu
#lassi+icação das Proteínas con()gadas
8/18/2019 Proteínas Bio
8/49
'N-ES /AS PROTEÍNAS$. #AT012SE EN3240T2#A
;uase todas as reac$es químicas em sistemasbiol*gicos so cataliadas por proteínas especí#icas
c:amadas enimas&nimas aumentam a velocidade das reac$es de
pelo menos um mil:o vees!. TRANSPORTE E AR4A3ENA4ENTO
8/18/2019 Proteínas Bio
9/49
6. S'STEN-7O 4E#0N2#A
4lta #or$a de tenso da pele e do osso é devidoa presen$a de ?olagéno, uma proteína #ibrosa
8. PROTE#-7O 24'N2T0R2A@s anticorpos so proteínas altamenteespecí#icas que recon:ecem e se combinamcom subst"ncias estran:as tais como vírus,
bactérias e células de outros organismosProteínas e'ercem um papel vital na distin$o
entre pr*prio e no pr*prio9
8/18/2019 Proteínas Bio
10/49
10
9. :ERA-7O E TRANS42-7O /E24P'1SOS NER5OSOS
&'emplo 8odopsina é proteína sensível Alu nos
bastonetos da retina
;. #ONTRO1E /E #RES#24ENTO E/A /2EREN#2A-7O
4 e'presso sequencial controlada dain#orma$o genética é essencial paracrescimento e di#erencia$o ordenada
das células
8/18/2019 Proteínas Bio
11/49
ARrosas Proteínas glo>)lares
Proteínas de mem>rana
11
8/18/2019 Proteínas Bio
12/49
Proteínas +i>rosas so constituidas de cadeias
polipeptídicas dispostas paralelamente ao longo deum >nico ei'o, #ormando longas #ibras ou l"minas/o os elementos estruturais b-sicos do tecidoconuntivo dos animais superiores, insol>veis
em -gua e solu$es salinas diluídas
&'emplos9 #olag*no (tendes, matri *ssea)C sculos)
12
8/18/2019 Proteínas Bio
13/49
Proteínas glo>)lares so #ormadas das cadeias
polipeptídicas que se dobram #irmemente adquirindoas #ormas es#éricas ou globulares compactas/o sol>veis em sistemas aquosasC geralmenteapresentam uma #un$o din-mica em células
(enimas, :ormonas, anticorpos)
Proteínas de mem>rana encontram.se emassocia$o com v-rios sistemas de membranas
celularesC sua composi$o contem o teor elevadodos amino-cidos :idro#ílicos
13
8/18/2019 Proteínas Bio
14/49
8/18/2019 Proteínas Bio
15/49
Estr)t)ra primária ?2@ * se)Bncia dos aminoácidosna cadeia polipeptídica da proteina sem )e se
considere o arran(o espacial.
&'emplo9 –!li . 2ir. 4la – Dal – ?is – 4rg –
8/18/2019 Proteínas Bio
16/49
16
+etermina$o da sequ1ncia dosamino-cidos apresenta o primeiro passo
no estudo de uma proteína econsiste em realia$o :idr*lises
especí#icos tais como reagentes químicos(Br?, =6@=) e enimas (2ripsina,
;uimotripsina)
8/18/2019 Proteínas Bio
17/49
Reagente "ítio de cis5oCisão químicaBrCN
NH2OH
Cisão enzimáticaTripsinaQuimotripsina
Extremiae car!oxi"o a #etionina$i%ação Aspara%ina & '"icinaExtremiae car!oxi"o e $isina & Ar%eninaExtremiae car!oxi"o e aminoáciosaromáticos e outro não po"ares
Reagentes para +idr1lise específica
17
8/18/2019 Proteínas Bio
18/49
Estr)t)ra sec)ndária ?22@
= arran(o espacial local dos átomos da cadeiaprincipal, sem considerar a con+ormação das s)as
cadeias laterais o) s)as relações com o)trossegmentos.
?onsiste em regularidades em con#orma$es locais,
mantendas por liga$es de :idrogénio entre o grupoamida –= e ?G@
18
8/18/2019 Proteínas Bio
19/49
EDistem ! tipos de estr)t)ra ?22@as F*lices e as +olFas preg)adas.
as :élices liga$es de = so #ormadas entre resídosda mesma cadeiaC nas #ol:as preguadas – entre cadeias polipeptídicas di#erentes
=élice H direita tem símbolo – 7,I7, onde 7,I é
n>mero de resíduos de 4J por espira, 7 – n>mero de-tomos no cíclo #ormado por duas liga$es de =
?on#orma$o da proteína e determinada porsequ1ncia dos 4J
!lu, 4la, Keu L F*licesC Dal, Fsoleucina L +olFas GPro, !li, 4sp causam G"reCersão (cadeia polipeptídica dobra M00)
19
8/18/2019 Proteínas Bio
20/49
Estr)t)ra terciária ?222@
?orresponde A con#orma$o tridimensional dascadeias polipeptídicas N condicionada por interac$es estéricas dos resíduos
de 4J muito distanciadas uns dos outras
4s #or$as envolvidas na estabilia$o
da estrutura (FFF) so9. liga$es covalentes . /. / .
. liga$es por pontes de :idrogénio. liga$es i*nicas
. interac$es :idro#*bicas. interac$es electrost-ticas
20
8/18/2019 Proteínas Bio
21/49
21
Estr)t)ra terciária ?222@ tem importHncia
+)ndamental para actiCidade >iolIgicadas Proteínas.
Ponte de en'o#re –/./. #orma.se a partir
de 6 resíduos de ?isteinae desempen:a um papel primordial na#orma$o e estabilia$o das Proteínas
com estrutura (FFF)
8/18/2019 Proteínas Bio
22/49
Estr)t)ra ?25@
= arran(o das s)>)nidades polipeptídicas noespaço e con()nto dos respectiCos contactos
e interacções inter"s)>)nitárias.
?aracteria as proteínas com 6 e mais cadeiaspolipeptídicas (subunidades)
?orresponde a associa$es reversíveis(por liga$es no.covalentes) entre cadeias
polipeptídicas idénticas e di#erentes
22
8/18/2019 Proteínas Bio
23/49
&strutura FD caracteria o nível superior decomple'idade estrutural das Proteínas
&squema simpli#icadode uma molécula de =emoglobina
?adeias J t1m
O resíduos
23
8/18/2019 Proteínas Bio
24/49
E4O:1OK2NA E 42O:1OK2NA
São proteínas" transportadores do O!" molec)lar Possuem a :omologia da sequ1ncia dos amino-cidosdas cadeias polipeptídicas
emoglo>ina ?>@ #oi a primeira proteína para
qual as estruturas completas FFF e FD tornaram.se con:ecidas
=b encontra.se nos eritr*citosC=b é transportador de @6, ?@6 e =
no sangue
=b contém 6 cadeias H (O resíduos) e 6 cadeiasQ (OI resíduos, encontrando.se ligado entre si)
?ada cadeia possui Feme 24
8/18/2019 Proteínas Bio
25/49
> A é principal do organismo adulto tem+Irm)la J!G!.
8/18/2019 Proteínas Bio
26/49
Jtomo de Ee pode e'istir em #orma9(6) – Eerro:emoglobina
(7) – Eerri:emoglobina (ina ?4>@ encontra.se nos m>sculos,
desempen:a #un$o de armaenamento de @62em cadeia polipeptídica com 57 resíduos,dos quais 6 em :élices direitas, com :emerespons-vel pelas o'ida$es e deso'ida$es
8/18/2019 Proteínas Bio
27/49
4ssim, molécula de =emoglobina é mais complicadaque molécula de
8/18/2019 Proteínas Bio
28/49
8/18/2019 Proteínas Bio
29/49
29
8/18/2019 Proteínas Bio
30/49
E+eito de KoFr aumento do teor de ?@6 e R=S nos
capillares nos tecidos com alto metabolismo #avorece
liberta$o de @6 do =b(@6)O (redu a#inidade de =b )
H!)O2*+ ( H( ( CO2 H!H)CO2* ( O2
m,scu"os
pu"m-es
os capillares de pulmes tem lugar e#eito oposto(T=aldane) 4lta concentra$o do @6 #avorece
elimina$o de =
e ?@6 do =b=(?@6)
30
8/18/2019 Proteínas Bio
31/49
!,&"/i+os+oglicerato ?/:@ diminui a#inidadede =b pare @
6
em 6I vees
P"O"#!"#?"OP@"#OO"
+E! (P G P@76. )
2mportHncia +isiolIgica do /:/em +E!, =b ao passer através dos capillares
onde presso de @6
é U6I tor (mm =g) ,
libertaria muito pouco de @6
31
8/18/2019 Proteínas Bio
32/49
2mportHncia clínica
/angue conservado no meio = . ?itrato.+e'trosecaracteria.se por diminui$o #orte do teor de +E! ,
assim, a#inidade do sangue aumentao caso de trans#uso da grande quantidade
do sangue com alta a#inidade pode surgirperigo do a>astacimento +raco dos tecidos
V impossível aumentar teor de +E! por adi$o
(+E! no atravessa membrana celular), masé possível prever diminui$o dpo teor de +E!no sangue conservado por adi$o do reagente
especí#ico (2nosina@
32
8/18/2019 Proteínas Bio
33/49
emoglo>inas anormais
>A ? J!G!@ é principal do organismo adulto=emoglobina / (=b #alci#orme) é anormal@s resíduos de ác. :l)tHmico na posi$o
I das cadeias Q esto substituídos pelo 5alina+oen$a c:amada Anemia falciforme
caracterisa.se pela +orma de +oicedos eritrIcitos em presses bai'as de @6
R &ritr*citos normais conservam sua #orma disc*ideap*s a deso'ida$oS
33
8/18/2019 Proteínas Bio
34/49
34
Anemia +alci+orme ?A@ * )ma doença
Femolítica molec)lar Fereditária
4E é um primeiro e'emplo da doen$amolecularErequ1ncia do gene #alci#orme em algumas
regies de J#rica atinge U6LM
Eoi esclarecido que portadores deste de#eito:emolítico t1m uma resist1ncia alta A
8/18/2019 Proteínas Bio
35/49
8/18/2019 Proteínas Bio
36/49
/ESNAT'RA-7O /AS PROTEÍNAS
A maioria das Proteínas pode manter s)a actiCidade >iolIgica somente em )ma +aiDa m)itolimitada de temperat)ra e p.
/esnat)ração das Proteínas e um #en*meno que se
caracterie pela perturba$o das estruturas FF, FFF, FDque condu a perda da >ioactiCidade
4gentes de desnatura$o além de 2 elevada e p= so9• -cidos e bases
• solventes org"nicos• lu ultravioleta e W.raios
• agentes desnaturantes especí#icos (Xreia, -cPer#*rmico, !uanidina)
36
8/18/2019 Proteínas Bio
37/49
/esnat)ração é acompan:ada #requentemente dacoag)lação das macromoléculas protéicas
EDemplo – #orma$o de um coagulo brancoinsol>vel em -gua quando a clara de ovo é #ervida
Perturba$o das estruturas FF, FFF, FD durantedesnatura$o consiste em desenrolamento de uma
estrutura nativa caracteristicamente dobrada dacadeia polipeptídica das moléculas de Proteínas
globulares
/esnat)ração pode ser reCersíCel e irreCersíCel.
37
8/18/2019 Proteínas Bio
38/49
/esnat)ração reCersíCel ocorre sob ac$es #racasquando so tocadas s* e'tremidades das cadeias e
proteínas retornam A sua #orma nativa quando cessaac$o desnaturante
/esnat)ração irreCersíCel ocorre9
. a 2 elevadas- ac$o dos -cidos e bases #ortes- -lcoois, sais de metais pesados
&ssas ac$es causam a perturba$o das
ligações por pontes de Fidrog*nio e ospontos salinos nas estruturas das Protéinas
38
8/18/2019 Proteínas Bio
39/49
39
8/18/2019 Proteínas Bio
40/49
40
8/18/2019 Proteínas Bio
41/49
8/18/2019 Proteínas Bio
42/49
42
667 Métodos de separa85o (aseados nas diferen8as
de solu(ilidade
Proteínas so os polielectr*litos de pesomolecular muito alto, seu comportamento é
determinado por uma composi$o característicade amino-cidos
/olubilidade de P G # ( p=, solvente, temperatura,#or$a i*nica da solu$o )
Proteínas globulares so caracteriadas por ummínimo de solubilidade em #un$o de p= desulu$o que corresponde a seu
p= isoeléctrico – p=i
8/18/2019 Proteínas Bio
43/49
43
este ponto a molécula no apresenta carga eléctrica
e#ectiva e é incapa de se deslocar num campoeléctrico, repulso electrost-tica entre as moléculasprotéicas no e'iste e elas so#rem a coalesc1ncia e
precipita$o
Porém, em valores de p= acima e abai'o do p= i as
moléculas protéicas t1m as cargas e#ectivas
8/18/2019 Proteínas Bio
44/49
44
8/18/2019 Proteínas Bio
45/49
45
;uando o p= de uma mistura de proteínas est-austado para p=
i de um de seus componentes, este
componente se precipita, dei'ando em solu$o asproteínas cuo p=i se situa acima ou abai'o daquele
p= 4 proteína precipitada permanece em sua
con#orma$o nativa e pode ser redissolvida
Pontos isoel*ctricos ?pi@ de alg)mas proteínas
Pepsina . U,0
8/18/2019 Proteínas Bio
46/49
46
Sol)>iliação e precipitação das proteínas por
sali+icação.QSalting"in e salting"o)t./olubilidade de muitas proteínas globulares aumenta na presen$a dos sais neutros (
8/18/2019 Proteínas Bio
47/49
47
Por outro lado , A medida que a #or$a i*nica ([ )
aumenta, a solubilidade se redu gradativamente/e [ é su#icientemente elevada, uma proteína pode ser precipitada quase completamente
2al e#eito é c:amado precipita$o por sali#ica$o ou“salting.out”
@ mecanismo deste #en*meno é complicado@s precipitados protéicos resultantes da precipita$o
salting.out” mant1m sua con#orma$o nativa e podemser dissolvidos novamente, sem desnatura$o
8/18/2019 Proteínas Bio
48/49
48
222. 4*todos de electromigração ?electro+or*ticos@
/epara$o electo#orética pode ser realiadaem coluna ou em camada #ina
Proteínas colocadas num campo eléctrico so#rem
migra$o (e'cepto no ponto isoeléctrico), portanto,podem ser #raccionadas
&m electro#orése so usados como supporte9papel, acetato de celulose, gel de amido, gel de
poliacrilamoda, gel de agarose
8/18/2019 Proteínas Bio
49/49
Eraccionamento das proteínas a p= M,I 4 proteína mais -cida (4lbumina, p=i G O,I) é que se migra mais
rapidamente a p= b-sico
Top Related