Tema 4c - proteinas estructura 3a fibrosas globulares farmacia
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Tema 4c Estructura tridimensional de las protenas. Protenas fibrosas. Protenas globulares.Protenas fibrosas Estructura y funcin de las queratinas Estructura y funcin del colgeno Triple hlice de colgeno Modificaciones postraduccionales de los aminocidos del colgeno Fibras de colgeno Estructura y funcin de la elastina Estructura y funcin de la fibroina
Protenas globulares Mioglobina Estructura y funcin. Grupo hemo Curva unin O2 a la Mioglobina
Protenas fibrosas: generalidades Tienen forma alargada o filamentosa La estructura 1aria se caracteriza por la repeticin ordenada de algunos aminocidos Constan mayoritariamente de un nico tipo de estructura secundaria Insolubles en agua Funcin estructural: conexin, proteccin y soporte. Principales protenas de la piel, tejido conjuntivo y de las fibras animales (pelo, seda) Confieren fuerza y/o elasticidad Queratina (piel, pelo, uas, etc) Fibrona (seda) Colgeno Elastina
Queratinas
Dos tipos: a-queratina (pelo, uas, lana, cuernos) b-queratina (plumas, escamas) a-queratina Hlice a dextrgira Consta de unos 300 aa 20% aa hidrofbicos Capacidad de formar superenrollamientos
Queratinas Dos hlices dextrgiras se enrollan sobre s, giro levgiro Cada hlice 3,6 residuos por vuelta Segmentos repetidos de 7 aa, 1 y 4 hidrfobos
aa hidrfobos
Queratinas Ricas en puentes S-SHlice a queratina
Dos cadenas enrolladas
Protofilamento
Microfibrilla
Queratinas
Colgeno Protena ms abundante vertebrados, aprox. un 30% de la protena total del cuerpo Principal constituyente del tejido conjuntivo Proporciona fuerza y resistencia estructural
Presente en tendones, cartlagos, ligamentos, matriz orgnica de los huesos y crnea del ojo) Poco valor alimenticio
Estructura del colgeno Hlice simple levgira Tiene 3,3 residuos/vuelta (muy extendida) Superhlice dextrgira por enrollamiento de 3 hlices (tropocolgeno) Tropocolgeno
Composicin de aa: Gly 33% Pro 21% Ala 11% 4-OH-Pro 10% 5-OH-Lys en menor proporcin Repeticin del tripptido (Gly-X-Pro) o (Gly-X-4-OH-Pro)
Estructura del colgeno
Hidroxilacin posterior a la sntesis del polipptido Confiere estabilidad, puentes de H entre 3 cadenas Prolil hidrolasa requiere cido ascrbico (vit C)
Falta vit C produce escorbuto
Une glcidos
Estructura del colgeno
Slo la glicina puede acoplarse en el centro de la triple hlice
Fuerzas que estabilizan la estructura del colgenoInteracciones covalentes y no covalentes entre las cadenas estabilizan el tropocolgeno
No covalentes Interacciones inicas Puentes de H (participacin de la Gly y la 4-OH-Pro) Interacciones no covalentes entre las cadenas
Repulsin estrica de los anillos de Pro
Covalentes Uniones entre los grupos R de las Lys Intramoleculares
Intermoleculares
Estructura del colgenoSlo la glicina puede acoplarse en el centro de la triple hlice GLICINA
Hlice colgeno
Tropocolgeno
Fuerzas que estabilizan la estructura del colgeno
Unin de molculas de tropocolgeno por enlaces covalentes forman las fibras de colgeno
Fibra de colgeno
Colgeno triple hlice
Uniones covalentes
Fibras de colgeno
Alternancia de las molculas de tropocolgeno da lugar a un patrn estriado al microscopio electrnico
Enfermedades del colgeno Escorbuto:Dficit de Vit C. fragilidad capilar, hemorragias, lesiones cutneas. Niccolo Paganini Violinista Italiano 1782-1840 Sindrome de Marfan
Sndrome de osteognesis imperfecta:Mutacin Gly988/Cys en el colgeno tipo I. Huesos quebradizos, deformaciones en el esqueleto (nios de cristal).
Sndrome de Ehler-Danlos.Piel hiperextensible, exceso de movilidad en las articulaciones. Rotura de arterias y vejiga (ms graves).
Elastina Confiere elasticidad a las paredes arteriales y ligamentos
Molcula individual
Enlace cruzado
Red tridimensional sin estructura 2aria definida Constituida principalmente por aminocidos apolares, como Gly, Pro, Ala y Val
Forma numerosos enlaces cruzados entre Lys-Lys y Lys-Al-Lys
Elastina
H H N Lys O C (CH2)4 NH3+ NH3+ (CH2)4 C O Lys H O N
O C (CH2)4
N
C (CH2)4 NH3+ +
NC O (CH2)2
O C+
(CH2)2 H N N (CH2)3 C
NH3
Lys N H
Lys (CH ) 2 4 N H C O
N H
Desmosina
H
O
Formacin de entrecruzamiento covalente entre cadenas de elastina a travs de cuatro lisinas, (va formacin de desmosina)
Fibroina Constituye las fibras tejidas por gusanos y arcnidos Estructura 2aria: plegamiento b antiparalelo
Repeticin de la secuencia (-Gly-X-Gly-)n : (-Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala)n Las hojas b se apilan alternando contactos los grupos R de la Gly y los de Ala o Ser
Gly Ala o Ser
Ala o Ser
Gly
Fibroina Fibras fuertes, pero poco extensibles Fibras flexibles, interacciones de van del Waals entre R de hojas b apiladas
Pequeas regiones de aa voluminosos (Val, Trp)
Protenas globulares Contienen varios tipos de estructuras secundarias en la misma molcula Plegamiento da estructura terciaria, y a veces cuaternaria, densamente empaquetada de aspecto globular Pueden poseer grupos prostticos (Ej. grupo hemo) Solubles en agua Pueden unir ligandos
Enorme diversidad funcional
Enzimas Receptores celulares Hormonas peptdicas Inmunoglobulinas Protenas de transporte: Mioglobina y Hemoglobina
Mioglobina
Protena de 153 aa
Concentracin elevada en msculo esqueltico y cardiaco
Almacena y facilita la difusin de O2
Molcula compacta
Mioglobina
70% aa en hlices a 8 segmentos de hlice a
5 zonas de curvatura aa con R polares en el exterior y con R apolares en el interior Slo 2 aa polares en interior Histidinas E7 y F8 Posee un grupo hemo que une O2
Mioglobina
Grupo hemo de MioglobinaGrupo hemo
Histidina proximal F8 His 93
Grupo hemo de Mioglobina
Hlice G
Hemo
Hemo
Hlice F Hlice H
Hlice E
Histidina F8 His 93
Plano del anillo de porfirina
Curva unin O2 a la Mioglobina
Mb + O2Desoxi-Mb
MbO2Oxi-Mb
100
Saturacin de O2 (%)
80PO 2 en los tejidos
PO
2
en los pulmones
60
40
P50 = 1-4 mmHg20
0 0 20 40 60 80 100
P50 Mb
PO (mmHg) 2