Estructura de Proteínas

Estructura Primaria

La estructura primaria hace referencia a la secuencia de aminoácidos, es decir, al orden de colocación de estos para formar una cadena peptídica. El orden de colocación de los aminoácidos puede ser muy variado, aunque no todas las combinaciones son posibles. El elevado número de combinaciones nos explica una de las propiedades más importantes de las proteínas, que es la especificidad, por la cual cada individuo tiene sus propias proteínas que son diferentes de las de otro. En esta estructura se usa la convención de poner a la izquierda el residuo N-terminal.

Estructura Secundaria

La estructura secundaria es la disposición espacial que adopta la estructura primaria para ser estable. La más frecuente es la hélice α postulada por Pauling y Corey y confirmada más tarde gracias a los rayos X. Los planos de los enlaces peptídicos se disponen formando una hélice dextrógira. Las cadenas laterales están hacia afuera y los grupos C=O y N-H de los enlaces quedan hacia arriba o hacia abajo de forma paralela al eje. Esto permite que se formen puentes de H entre un C=O y un N-H de cada cuatro aminoácidos.

Otra estructura secundaria es la estructura β o hoja plegada, cuyos planos de sus enlaces se disponen en zig-zag y la estructura se estabiliza mediante los puentes de H entre los grupos CO y NH de diferentes segmentos de la cadena enfrentada. Otro tipo de estructura secundaria es la del colágeno que está formada por una hélice de tres cadenas polipeptídicas que se arrollan entre sí.

En algunas proteínas globulares se forman estructuras supersecundarias como la βαβ, αα, el meandro o el barrilete.

Estructura Terciaria

La estructura terciaria es la que la cadena puede sufrir giros y plegamientos debido a la búsqueda de estabilidad de la cadena. Las principales interacciones son los puentes de H: entre cadenas laterales polares; las interacciones electrostáticas entre grupos de carga eléctrica opuesta o entre grupos químicos sin presentar carga eléctrica neta; las interacciones de vdWaals que son interacciones débiles entre grupos sin carga pero que pueden polarizarse por la presencia de una carga; interacciones hidrofóbicas: los grupos apolares no pueden interaccionar con el agua, por eso los aminoácidos apolares interaccionan entre sí ocultándose del agua. También puede darse un puente de disulfuro que es una interacción más fuerte.

Estructura Cuaternaria

La estructura cuaternaria la poseen las proteínas de 2 o más cadenas como el oligómero.

Clasificación de Proteínas

Homoproteínas

• Estructurales: fijan la forma o dan rigidez o flexibilidad a algunos orgánulos celulares (proteínas fibrilares).
• De reserva: son un almacén de aminoácidos que el organismo utiliza en su crecimiento y desarrollo (huevos y semillas).
• Activas: para desempeñar su función tienen que interaccionar con otra sustancia llamada ligando.

3 tipos:

• -Enzimas: su ligando es el sustrato y lo catalizan para transformarlo en otra sustancia diferente.
• -Reguladoras: interaccionan con el ligando y ponen en marcha determinados procesos celulares como por ej los receptores hormonales.
• -Transportadoras: se unen reversiblemente al ligando y lo transportan de un lugar a otro como la hemoglobina o la mioglobina que transportan el O₂.
• -Contráctiles: al unirse al ligando cambian su conformación el cual acorta o alarga el órgano.
• -Inmunes: se unen irreversiblemente al ligando que es una sustancia tóxica o fragmento celular que como consecuencia el antígeno es bloqueado y no puede ejercer su función.

Estructura del ADN

-Dos cadenas de polinucleótidos arrolladas formando una doble hélice hacia la derecha por lo que el arrollamiento es dextrógiro y plectonémico.

-Son antiparalelas.

-Las bases nitrogenadas tienen los planos de sus aa en perpendicular al eje de la hélice.

-Las uniones de las bases de una cadena con las de la cadena opuesta se realiza mediante enlaces de hidrógeno AT y CG.

-La longitud de la molécula varía de unas especies a otras.

Variaciones en las Estructuras del ADN

• -Ligeras desviaciones de longitud del paso de rosca o en la separación entre dos pares de bases.
• -Conformaciones A y Z.
• -ADN monocatenario: algunos virus conservan su sms genético en las moléculas de ADN de una sola hebra.
• -Desnaturalización del ADN: separación de dos hebras del ADN por ruptura de los puentes de H entre las bases enfrentadas.
• -Hibridación del ADN: la desnaturalización es un fenómeno reversible: las dos cadenas se vuelven a unir y a formar la doble hélice cuando la temperatura baja. Si se mezclan moléculas desnaturalizadas de ADN de diferente procedencia, cuando se enfría la solución se obtienen moléculas híbridas de cadenas de distinto origen.