Este material ha sido organizado por Martha Cecilia Daza Espinosa,profesora de la Universidad Industrial de Santander para el cursode Bioquímica I para la carrera de Biología.

La información fue tomada del libro:

David, L. Nelson, Michael M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry. 2000. Third Edition. Worth Publishers.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

Amino ácidos: Clasificación 

TioninaValinaSerinaTriptófanoProlinaFenilalaninaGlicinaTreoninaGlutaminaLisinaGlutámicoMetioninaCisteínaLeucinaAspartatoIsoleucinaAsparaginaHistidinaAlaninaArginina

No esencialesEsenciales

   

   Absorción de luz ultravioleta por los aminoácidos aromáticos

   

   

   

Aminoácidos no comunes en la célula

Paredes celularesCólageno

Miosina

Protrombina

Elastina

   

Intermediarios en la síntesis de Arginina y de Urea

Unos 300 aminácidos han sido encontrados en las células.

   

El punto isoeléctrico (pI) es el pH al que una molécula es eléctricamente neutra. La forma en que se encuentra la molécula en el punto isoeléctrico se denomina zwitterion o forma isoeléctrica. 

   

Punto isoeléctrico

   

Aminoácidos como buffers 

Grupos α amino y α carboxilo, grupos -COOH y NH2 de las cadenas laterales

   

Efecto del ambiente químico sobre el pK de los aa

   

Curvas de titulación de los aminoácidos

predicen la carga de los aa

     pK1 + pK R

2pI =

Curvas de titulación de los aminoácidos predicen su carga eléctrica.

     pK2 + pK R

2pI =

Curvas de titulación de los aminoácidos

   

Enlace peptídico es un enlace amida

   

Péptidos y proteínas. Pentapéptido.

Serilglicilfenilalanilalanilleucina: SGFAL

   

Este péptido tiene un grupo amino y uno carboxilo terminal y dos grupos ionizables en la cadena lateral de los residuos E y K.

   

   

Muchas hormonas son pequños péptidos. La oxitocina (9 residuos),la bradiquidina (9 residuos) evita que los tejidos se inflamen. El factor liberador de la tirotropina (3 residuos) se sintetiza en elhipotálamo y estimula la liberación de otra hormona, la tiroxina, en la parte anterior de la glándula pituitaria.Algunos son tóxicos como al amanitina, sintetizado por algunos hongos, y otros tienen propiedades antibióticas.

Péptidos

   

Proteínas

   

   

   

Niveles de estructura en las proteínas

   

Extracto crudo

Separación

Salting out Diálisis

Cromatografía

Extracción y purificación de proteínas

   

Cromatografía en columna

   

Cromatografía de intercambio iónico

Grupos aniónicos

Intercambiadores catiónicos

   

Cromatografía de exclusión por tamaño

   

Cromatografía de afinidad

   

   

Las proteínas pueden ser separadas y caracterizadas por electroforesis

   

Las proteínas puedenser visualizadas tratando elgel con azul de Coomassieque forma complejos conlas proteínas pero no conel gel.

   

   

   

Determinación del PM de una proteínaSDS

   

   

   

Isoelectroenfoque Punto isoeléctrico de una proteína

   

Electroforesis bidimensional

   

Electroforesis bidimensional

Más de 1000 proteínas de E. coli pueden ser identificadas.

   

Cuantificación de proteínas, página 94

   

Estructura covalente de las proteínas. Estructura primaria

¿Qué hace que una proteína sea una enzima, una hormona, un anticuerpo, una proteína estructural, un receptor, un canal iónico, un canal para el flujo de agua, etc?

Proteínas con la misma secuencia provenientes de especies diferentes tienen la misma función.

¿Es la secuencia de una proteína, fija o invariante?

La estructura primaria determinará la estructura secundaria y a su vez la manera como se plegará la proteína en el espacio 3­D.

La estructura 3­D determina que la proteína sea funcional o no.

   Insulina bovina

Humanos, cerdo, perro, conejo e insulina deesperma de ballena.

Vaca, cerdo, perro,cabra y caballo

   

Homología de proteínas entre especiesProteínas homólogas son proteínas que están evolutivament relacionadas.Desarrollan la misma función en diferentes especies.

Citocromo C. ~13000 Mr, 100 residuos

Aminoácidos invariantes en amarillo

Sustituciones conservativas en azul

   

Principales ramas delarbol evolutivo eucarioteconstruido con base en elnúmero de aa diferentes enel citcromo de especies diferentes.

Entre el caballo y la levadura hay 48 aa diferentesEntre el pollo y el pato solo 2.

   

Secuenciación de proteínas. Determinación de estructura primaria

1. Hidrólisis ácida. Tipo y cantidad de residuos2. Determinación del residuo N­terminal con 1,F­2,4.dinitrobenceno.Método de Sanger3. Degradación de Edman. Feniltiocianato +proteína ⇾ derivado feniltioidantoina del aa + hidrólisis con HCl.

Eficiencia hasta 50 residuos.

Las proteínas largas son divididas en fragmentos pequeños y luego se aplica Edman.1. Ruptura de los puentes disulfuro con ditiotreitol o con ácido perfórmico.2. Ruptura de cadena peptídicaa) Proteasasb) Bromuro de cianógeno  M

   

3. Secuenciación de cada péptido

4. Ordenamiento de los péptidos

5. Localización de los puentes disulfuro

Otros métodos

Espectrometría de masas

Secuenciación de proteínas. Determinación de estructura primaria

   

Degradación de Edman

   

   

   

   

   

Ruptura del enlace peptídico

Del lado carboxilo

   

   

Síntesis de péptidos