obiectul biochimiei

PROTEINELE: STRUCTURA, CLASIFICAREA, ROLUL BIOLOGIC

BIOCHIMIABIOCHIMIA

Silvia StratulatConferențiar universitar

OBIECTIVELE: 1.Rolul biochimiei în sistemul de instruire a medicului 2. Proteinele, rolul lor biologic 3. AA, structura, principiile de clasificare 4. Teoria polipeptidică a structurii proteinei Gradele de organizare ale moleculei proteice: a)structura primară şi principiul descifrării eib) Structura secundară c) Structura terţiară. Domeniile.d) Structura cuaternară 5) Colagenul 6) Proteinele fixatoare de Ca 7) Clasificarea proteinelor 8)Peptide biologic active

BIOCHIMIA:pentru prima dată ca termen a fost

introdus in 1903 de către Carl Neiberg. “bios” - înseamnă viaţăştiinţa despre structura şi

transformarea substanţelor chimice în organism, proceselor fizico-chimice care stau la baza activităţii vitale.

SCOPUL BIOCHIMIEI ESTE STUDIEREA:

legăturilor reciproce a substanţelor şi funcţiilor acestora;

modificărilor compuşilor chimici din organismul viu;

modului de transformare a energiei în sistemele vii;

mecanismelor de reglare ale transformărilor chimice şi ale proceselor fizico-chimice în celule, ţesuturi şi organe;

mecanismelor moleculare de transmitere a informaţiei genetice în organism.

DEOSEBIM:

Biochimia statică - studiează structura chimică a materiei vii (P, G; L; AN) şi proprietăţile lor.

Biochimia dinamică – studiează metabolismul P; G, L; AN şi reglarea hormonală sau enzimatică ale proceselor metabolice în organism.

Biochimia funcţională – cercetează procesele chimice ce stau la baza diferitelor manifestări ale vitalităţii.

ROLUL BIOCHIMIEIÎn domeniul practicii promovează progresul :- cercetărilor medicale;- diagnosticului clinic de laborator;- al farmacologiei şi farmaceuticii;- al microbiologiei, virusologiei şi imunologiei.Studiază: -compoziţia chimică a ţesuturilor şi lichidelor

biologice în condiţii fiziologice şi patologice, -corelaţiile dintre modificările metabolice ale diferitor

organe, ţesuturi şi lichide biologice; -dinamica indicilor metabolici în diverse stări

fiziologice (îmbătrânire, efort fizic) şi în patologii

PROTEINELE “protos” - primul, de prima

importanţă sunt substanţe organice azotate,

macromoleculare polimere, monomerii cărora sunt α-aminoacizii uniţi între ei prin legături peptidice

PRINCIPALELE CARACTERISTICI:

1. conţinutul de azot destul de constant (16% din masa uscată);

2. prezenţa permanentă a AA;

3. legăturile peptidice între AA;

4. masa moleculară mare (4-5000 – pînă la milioane de Da);

5. organizarea structurală complicată, care determină proprietăţile fizico-chimice, biologice ale proteinelor.

ROLUL BIOLOGIC AL PROTEINELOR:

1. structural (colagenul, elastina, keratina);2. catalitic (amilaza, pepsina, LDH);3. de recepţie (receptorii hormonali);4. contractil şi locomotor (dinamic) –actina,

miozina;5. transport şi depozitare (Hb transportă

oxigenul, iar Mb – îl depozitează în muşchi; transferina şi feritina transportă şi depozitează fierul în sănge, ficat);

ROLUL BIOLOGIC AL PROTEINELOR:

6. reglator şi hormonal - reglarea creşterii şi diferenţierii celulelor (insulina, proteinele- represor);

7. imunologic: de protecție faţă de corpi străini, viruşi, bacterii (imunoglobuline);

8. homeostatic – menţinerea constantelor sângelui (albuminele determină presiunea oncotică – cantitatea, volumul lichidului în vasele sanguine);

9. de rezervă, trofică – proteinele alimentare.

AMINOACIZII (AA) sunt derivaţii acizilor carboxilici la care un

atom de H este substituit de grupa aminică. În funcţie de poziţia în care a avut loc

substituţia deosebim: α, β, γ 20 de AA fundamentali proteinogeni sunt

α AA şi sunt de linia L.

PRINCIPIILE DE CLASIFICARE A AA:

1. După structura R lateral (alifatici – aromatici; tio-; hidroxi; mono- sau dicarboxilici)

2. În funcţie de proprietăţile fizico- chimice (acizi, bazici şi neutri)

3. după rolul biologic: indispensabili, semi – şi dispensabili

DUPĂ STRUCTURA R LATERAL

DUPĂ ROLUL BIOLOGIC:

1. AA indispensabili - AA care nu se sintetizează în celulele organismului ( 8 AA: Val, Leu, Ile; Lys, Met, Thr, Trp, Phe şi

2. AA semidispensabili - Arg, His

3. AA dispensabili

AA MODIFICAȚI

AA NEPTOTEINOGENI-alanina – component al CoAОrnitina - intermediar al ciclului

ureogeneticCitrulina - intermediar al ciclului

ureogeneticHomocisteina, Homoserina - intermediari

în metabolismul AAGABA - neuromodulator

GRADELE DE ORGANIZARE ALE MOLECULEI PROTEICE

Structura:

primară secundară terţiară cuaternară

STRUCTURA PROTEINELOR

STRUCTURA PRIMARĂ succesiunea AA din

lanţul polipeptidic determinată genetic. este stabilizată de

legăturile peptidice covalente, care se formează la interacţiunea grupei -carboxilice a unui AA cu -aminogrupa următorului AA.

FRAGMENT AL STRUCTURII PRIMARE

PROPRIETĂŢILE LEGĂTURII PEPTIDICE:

este o legătură covalentă coplanarea – toţi atomii grupelor peptidice se află

într-un singur plan


2 forme de rezonanţă

(ceto sau enol)


poziţia trans a substituienţilor în raport cu leg C-N


capacitatea de a forma legături de hidrogen (fiecare gr. peptidică poate forma 2 legături de hidrogen)

LEGĂTURA PEPTIDICĂ ATIPICĂ ESTEFORMATĂ DE GRUPA IMINO A PRO SAU HYP

DETERMINAREA STRUCTURII PRIMARE

2 etape: A. determinarea compoziției AA B. determinarea succesiunii AA

DETERMINAREA COMPOZIȚIEI AA ÎN PROTEINĂ

1. Hidroliza acidă completă2. Separarea AA (cromatografia pe hîrtie,

schimb de ioni)3. Determinarea cantitativă a fiecărui

fragment (spectrofotometric). În etapa a 2 și a 3 – se folosește

secvențiatorul AA

PRINCIPIILE DE DESCIFRARE A SUCCESIUNII AA-ETAPELE: Determinarea acidului N și C terminal hidroliza selectivă a proteinei (prin metodele

enzimatice (tripsina, chimotripsina, pepsina) sau chimice (cu bromura cianidică))

identificarea succesiunii AA în fragmentele obţinute prin metoda Edman.

restabilirea structurii primare a proteinelor prin suprapunerea diferitor segmente de peptide stablindu-se astfel segmentele de coincidenţă (metoda “amprentelor digitale” sau ” metoda hărţilor de peptidă”

SUPRAPUNEREA DIFERITOR SEGMENTE DE PEPTIDE

PRINCIPIILE DE DESCIFRARE A AA N ŞI C TERMINAL:

La determinarea AA N-terminal se utilizează: 1. -metoda Sandger (cu fluordinitrobenzol)2. - metoda Edmann (cu fenilizotiocianat)3. -metoda cu dansyl4. - metoda enzimatică (cu aminopeptidaza)Determinarea AA C-terminal se efectuează prin:1. metoda chimică cu hidrazina (metoda Acabori)2. metoda enzimatică (carboxipeptidază)3. folosind reducători: NaBH4 sau LiBH4

METODA LUI SANDGER

METODA LUI EDMAN

METODA EDMANN

Repetarea metodei: 30-40 AA

Metoda a fost automatizată cu ajutorul secvențiatorului Edmann.

METODA LUI ACABORI

ORICE DEREGLARE A STRUCTURII PRIMARE A PROTEINELOR DUCE LA AFECTAREA PROPRIETĂŢII BIOLOGICE.

Ex: - dacă în poziţia 6 a lanţului β al Hb în loc de Glu se include Val – Hb – S – care devine mai nestabilă, mai rău fixează O2 , este insolubilă şi duce la apariţia anemiei cu celule falciforme.

STRUCTURA SECUNDARĂ reprezintă modul înpachetarii catenei polipeptidice într-o

structură ordonată, datorită formării legăturilor de hidrogen între grupele peptidice ale unei catene sau a catenelor învecinate.

STRUCTURA SECUNDARĂ

După configuraţie structura secundară se împarte în:

1.-spirală (Mb)2.-structură (fibroina din mătase,

acvapurinele)3.spirala de colagen

PARTICULARITĂŢILE DE BAZA ALE -SPIRALEI:

1. Formată de o singură catenă polipeptidică

2. orientată spre dreapta

3. posedă simetrie elicoidală;

4. legăturile de hidrogen se formează între grupele peptidice ale 1şi ale celui de al 4 rest de AA;

5. radicalii laterali ai AA nu participă la formarea -spiralei şi sînt dispuşi în exterior.


6. regularitatea şi identitatea spirelor:

h unei spire=0,54 nm (5,4A) şi cuprinde 3,6 resturi de AA

(înălţimea unui AA este de 0,15 nm sau 1,5 A).


7. Periodicitatea regularităţii -spiralei este egală cu 5 spire sau cu 18 AA. Lungimea unei perioade este de 2,7 nm.

AMINOACIZII CE DIMINUIEAZĂ FORMAREA ELICEI:

Prezenţa: prolinei (atomul de N nu are H şi nu e capabil să

formeze legături de hidrogen intracatenar – se formează o îndoire, o încovoiere în lanţ)

radicalilor voluminoşi (Val, Ile; Asn conferă o strângere sterică a elicei)

Ser, Thr – gr. OH pot forma punţi de H – pot servi ca factori destabilizatori

Glu, Lyz, His, Arg – apar forţe electrostatice de respingere sau atragere

-STRUCTURĂ are configuraţia curbată, care se formează cu

ajutorul legăturilor de hidrogen intercatenare în limită unor sectoare a aceluiaşi lanţ polipeptidic sau a lanţurilor alăturate.

Această structură se mai numeşte structură în straturi pliate.

-structură poate fi de 2 tipuri:

1. „cross formă” – participă un singur lanţ

2. -structură completă – participă 2 sau mai multe catene, care poate fi:

paralelă (N-terminaţiile catenelor polipeptidice sunt îndreptate în aceeaşi direcţie)

antiparalelă (N-terminaţiile sînt îndreptate în diferite direcţii).

DEOSEBIRILE DE ALFA SPIRALĂ :

are formă plată distanţa între 2 resturi de AA este de 3,5 A punţile de H sunt intercatenare dar nu

intracatenare ca la spirală radicalii AA se orientează în ambele părţi

ale structurii beta Met, Val, Ile – favorizează formarea

structurii plisate, Lys, Ser, Asp - o destabilizează

STRUCTURA TERŢIARĂ reprezintă modul de împachetare a lanţului

polipeptidic în spaţiu tridimensional. proteinele se împart în: globulare (Mb) şi fibrilare (cheratina, fibrina, miozina,elastina)

FORMELE FIBRILARĂ ŞI GLOBULARĂ ALE STRUCTURII TERŢIARE A PROTEINELOR

keratin

collagen

catalase

LEGĂTURILE CE STABILIZEAZĂ STRUCTURA TERŢIARĂ:

se formează datorită interacţiunii dintre radicalii AA situaţi la distanta.

I. Legăturile covalente: disulfidice (Cys-SH + HS-Cys --- Cys-S-S-

Cys, Esterice (Glu-COOH + HO-Ser ----- Glu-CO-O-

Ser Pseudopeptidice - Glu-COOH + έH2N-Lys ---

Glu-CO-HN-Lys

LEGĂTURILE CE STABILIZEAZĂ STRUCTURA TERŢIARĂ:

II. Legături necovalente, slabe - de hidrogen,- hidrofobe,- ionice,

- -forţele Van der Waals (doi atomi se apropie la o distanţă de 3-4 A)

Anume organizarea în structură tridimensională conferă proteinelor activitate biologică.

Radicalii AA, care posedă rotaţie liberă interacţionează, catena ciudat se curbează în diferite locuri.

Radicalii hidrofobi evitând apa se concentrează în interior pe când grupele hidrofile se situează la suprafaţa moleculei şi interacţionează cu apa, de aceia molecula gigantă de proteină se dizolvă bine în apă.

În procesul stabilirii structurii terţiare se formează centrele de legătură (active) unde se leagă o anumită substanţă numită la general ligand.

Ligandul este steric şi electrostatic complementar CA (de ex. substratul cu centrul activ al enzimei respective).

STRUCTURA DOMENICĂ

Un domeniu al unei proteine multidomeniale corespunde unei porţiuni continue în structura primară a lanţului polipeptidic care este împachetat într-o entitate funcţională şi are o organizare proprie secundară şi terţiară.

DOMENIILE: – reprezintă regiuni

compacte, rigide cu organizare terţiară (globulară) , separate între ele de segmente mai puţin rigide care permit mişcarea unui domeniu în raport cu altul.

DOMENIILE:sunt responsabili de anumite funcţiicu structuri şi proprietăţi similare sunt

prezente în diferite proteine cu roluri asemănătoare.

- Ex:domeniul de legare a hemului în molecula Mb, Hb,citocromilor

FOLDINGUL După sinteză, proteine se impachetează în structura

secundară, deteminată de cea primară, apoi se asamblează în una din miile de variante posibile în structura tertiară.

doar o singură conformație pe care o poate lua proteina este asociată cu funcție biologică

FOLDING – aranjarea spaţială corectă a catenei

MOLECULELE CHAPERON (NOŢIUNE)

Reprezintă o familie de proteine care direcționează asamblarea proteinei spre

unica configurație biologic activă mai sunt definite ca “proteine de şoc hipertermic” sau “proteine însoţitoare” interacţionează cu polipeptidele în diverse etape ale procesului de pliere

MOLECULELE CHAPERON (CLASIFICARE)

După origine se împart în 2 grupe:- I - CPN60 ( cunoscut sub numele de HSP60 sau GroEL), gasite in bacterii, mitocondrii si plastide. -II (CCT, Tric sau termosome), găsite în citoplasma eucariotelor. După masa moleculară se împart în: HSP60,70,90...:Printre aceeste proteine sunt şi unele cu activitate enzimatică:-Protein disulfide isomerase (PDI),Peptidyl prolyl cis-trans-isomerase (PPI),

CHAPERONINELE:MECANISM DE ACŢIUNE

-CREAZĂ UN SPAŢIU ÎNCHIS UNDE ARE LOC ASAMBLAREA PRIMARĂ

- URTILIZEAZA ENERGIA SCINDĂRII ATP-ULUI

ASAMBLAREA INCORECTĂ A PROTEINELOR ÎN STRUCTURA

TRIDIMENSIONALĂ DUCE LA FORMARE DE PROTEINE:

- toxice - prionii –agenţi cauzaţi ai encefalopatii spongiforme transmisibile, boala Creutzfeldt-Jacob la om; scarpia la ovine, encefalopatia spongiformă la bovine (“boala vacii nebune”).

- inactive, care se acumulează sub formă de amiloizi –amiloidoze - apariţia unor structuri fibrilare lungi asamblate sub formă de foi pliate β, peptidele se agregă generînd amiloidul din parenhimul cerebral şi din jurul vaselor sanguine (boala Alzheimer, diferite cardiopatii şi polineuropatii)

- care se scindează rapid - egală cu insuficienţa unor proteine.

STRUCUTRA CUATERNARĂ

aranjarea spaţială într-o moleculă unică a mai multor catene polipeptidice Proteina integră reprezintă oligomerul şi posedă structură cuaternară.

Fiecare lanţ în parte e numit protomer sau subunitate.

Activitate biologică posedă doar molecula integră, protomerii separaţi sunt inactivi.

Ex.: CK (2); Hb (4); LDH (4); GDH (6)

MOLECULA HEMOGLOBINEI CONSTĂ DIN 4 PROTOMERI

LEGĂTURILE CE DETERMINĂ ŞI STABILIZEAZĂ STRUCTURA

CUATERNARĂ: legăturile necovalente (de hidrogen, forţele

Van der Waals, electrostatice, forţe hidrofobe etc.).

Cât priveşte legăturile covalente (disulfidice, pseudopeptidice), ele deasemenea stabilizează aceste structurii, însă nu determină formarea lor.

Asamblarea protomerilor în structura cuaternară se realizează între suprafeţele de contact complementare.

Interacţiunile prin suprafeţe complementare prezintă fenomenul de cooperare- primele interacţiuni favorizează formarea celorlalte

COLAGENUL cea mai răspândita proteină din

organism (30-35% din cantitatea totală de proteine).

este o proteină extracelulară, fibrilară, componenta majoră a ţesutului conjuctiv şi osos.

Rolul:1. în ţesutul conjuctiv ea oferă rezistenţă, 2. în cel osos constituie carcasa organică

a mineralizării.

PARTICULARITĂŢI STRUCTURALE:

1. Fiecare al treilea AA din catenă este prezentat prin glicină (30%)

2. Fiecare al patrulea - prin Pro şi hidroxiPro (25%)

3. Conţine 10% Ala4. Conţine hidroxilizină5. Conţinut redus de Tyr, absenţa Trp şi Cys

Se deosebesc 3 tipuri de lanţuri peptidice: 1, 2, 3. 1 prezintă 5 subtipuri:: 1I, 1II, 1III, 1IV, V. Prin combinarea lor se formează diverse tipuri de colagen.

(I)PARTICULARITĂŢILE STRUCTURII PRIMARE:

prezintă o catenă polipeptidică curbată alcătuită din circa 1000 AA. • succesiune repetitivă – (Gly-X-Y)n,

unde X şi Y sunt în majoritatea cazurilor Pro şi Hyp

un număr mare de legături peptidice atipice, formate de grupa imino a Pro şi hidroxi Pro

II. PARTICULARITĂŢILE STRUCTURII SECUNDARE:

α-spirala colagenică (alfa spirală cu simetrie elicoidală nu se poate forma din cauza Pro, OH-Pro şi Gly)

stabilizată de interacţiuni sterice între inelele Pro şi Hyp

răsucită spre stângamai laxă decât α-spirala clasică: 1 spiră – 3,3

resturi de AA

A. Alpha-helix B.Collagen helix

PARTICULARITĂŢILE STRUCTURII COLAGENULUI (III)

nu posedă structură terţiară tipică3 alfa catene spiralate, răsucite împreună

sub forma unei spirale comune formează tropocolagenul

Tropocolagenul - unitatea structurală a colagenului

este stabilizat de legături de hidrogen între grupele peptidice din diferite catene

COLAGENUL: .

COLAGENUL: Structura cuaternară:

aşezarea subunităţilor de tropocolagen sub formă de trepte, fiecare moleculă fiind deplasată cu ¼ din lungime faţă de moleculele vecine.

Monomerii sunt legaţi stabil prin legături covalente încrucişate inter şi intramoleculare, care le conferă microfibrilelor rezistenţă mecanică.

COLAGENUL:

Prin asocierea microfibrilelor se formează fibrilele, iar din ele - fibra de colagen.

Colagenul este proteina care activ fixează ionii de Ca2+.

ORGANIZAREA STRUCTURALĂ A COLAGENULUI

CLASIFICAREA PROTEINELOR

SIMPLECONJUGATE

PROTEINELE SIMPLE (HOLOPROTEINE)

Histonele localizate în nucleu, conţin AA bazici pînă la 30% (Arg,

Lys). au sarcina pozitivă, sunt legate electrostatic cu AN.

Rolul: reglarea metabolică a activităţii genomului, funcţie structurală

ALBUMINELE- – principalele P plasmatice.

Albuminele:

1. masă moleculară mică,

2. PI 4,7,

3. sarcină negativă,

4. solubile în apă.

Rolul: determină presiunea oncotică, participă la transportul substanţelor.

PROTEINELE CONJUGATE (HETEROPROTEINE, PROTEIDE):

1. Nucleoproteine2. Cromoproteine3. Fosfoproteine4. Lipoproteine5. Metaloproteine6. Glicoproteine

NUCLEOPROTEINELE compuse din proteine şi acizi nucleici. Ex.: cromatina; ribosomul Componenţa proteică o alcătuiesc

histonele, bogate în Arg şi Lys. Rol: stocarea, transmiterea şi exprimarea

informaţiei genetice, biosinteza proteinelor, diviziunea celulară.

CROMOPROTEINELE – COMPUSE DIN PROTEINĂ ŞI PARTEA NEPROTEICĂ

COLORATĂ.

Reprezentanţii: hemoproteidele (Mb; Hb), sistemul de citocromi, catalaza, peroxidaza, clorofila.

Rolul:

1. participă în fotosinteză

2. transportul oxigenului şi CO2

3. reacţiile de oxido-reducere

4. senzaţiile de lumină şi culoare

MIOGLOBINA STRUCTURĂ: Mb - alcătuită dintr-un singur lanţ polipeptidic (153

AA) de care este legat hemul prin legături necovalente.

Are formă globulară (77%- alfa helix înfăşurat spre dreapta; 23%- structură nehelicoidală, unde predomină Pro).

Rolul: fixează în mod reversibil O2 din muşchi (îl preia de la Hb şi îl cedează MC musculare)

HEMOGLOBINA STRUCTURĂ: Hb: formată din 4 lanţuri polipeptidice: 2 alfa

formate fiecare din 141 AA şi 2 beta formate fiecare din 146 AA. Fiecare lanţ polipeptidic este legat de un hem.

Rolul: Transportul oxigenului ca sistem tampon

STRUCTURA HEMULUI

4 inele pirolice + Fe 2+ +punţi metinice (α, β, γ, δ)

4 radicali metil

2 vinil 2 resturi de

a propionic

MB ŞI HB

•Mb proteină monomerică•Hb heterotetramer (a2b2)

myoglobin

hemoglobin

O moleculă de Hb acceptă 4 molecule de O2 după mecanismul cooperativ (ce înseamnă că alipirea primei molecule de O2 este mai lentă decît a celorlalte şi adiţionarea ei măreşte gradul de fixare a celorlalte molecule de O2.

Locul fixării este fierul hemoglobinei (în locul histidinei distale); fierul în oxihemoglobină rămîne cu gradul de oxidare +2.

OXYGEN BINDING CURVES

FOSFOPROTEINELE: P + ACIDUL FOSFORIC (LEGATE PRIN LEGĂTURI ESTERICE- DE HIDROXIAMINOACIZI SER, TRE ) : GLICOGEN FOSFORILAZA Reprezentanţi: glicogen fosforilaza; cazeinogenul

(proteina laptelui), vitelina, vitelenina (din gălbenuşul de ou), ihtulina (din icre de peşte).

Rolul:

- servesc ca material energetic, plastic în porocesul de embriogeneză şi creştere postnatală

- alimentar

LIPOPROTEINE - PROTEINE + LIPIDE (FOSFOLIPIDE, ACIZI GRAŞI LIBERI, COLESTEROL) Rolul: 1. Reprezintă constituienţi structurali ai celulelor2. intervin în permeabilitatea biomembranelor3. participă la transportul prin sânge şi limfă a unor

substanţe liposolubile (vitaminelor liposolubile A, D, E, K, unor hormoni, medicamente)

4. furnizează energia în plasma sanguină lipoproteinele se diferenţiază în 4

fracţiuni pe baza densităţii lor:1. - chilomicronii (d mai mică ca 0,95)2. - cu densitate foarte mică (VLDL) (d mai mică ca

1,006)3. - cu densitate mică (LDL) (d mai mică ca 1,065)4. - cu densitate mare (HDL) (d mai mică ca 1,2)

GLICOPROTEINELE – PROTEINE + GLUCIDICĂ (GLUCOZAMINĂ, GALACTOZAMINĂ, A. HIALURONIC, GLUCOZAMINGLICANI) Rolul:1. Receptori 2. sunt constituienţi plastici ai celulei, intră în

componenţa membranelor biologice3. au rol de protecţie a mucoaselor

gastrointestinale, ale aparatului respirator şi urogenital faţă de acţiunea enzimelor proteolitice, a unor compuşi chimici sau agenţi mecanici

4. sunt componente specifice de grup sanguin

5. participă în reacţiile imunologice

METALOPROTEINE: PROTEINĂ +METAL (FE, CU,

ZN, )

Feritina – conţine Fe, localizată în ficat, constituie rezerva, depozitul de Fe din organism

Transferina – conţine Fe, Cu şi Zn, se află în plasma sanguină, transportă Fe în oprganism

Ceruloplasmina – conţine Cu, se află în plasma sanguină, transportor al Cu în organism şi acţiune oxidazică asupra vitaminei C.

II. CLASIFICAREA PROTEINELOR proteine all-α -lanţul polipeptidic are

structură secundară de α-elice in proporţie de aproape 100% şi elicele sunt impachetate intr-o formă compactă, globulară;

proteine all-b -lanţul polipeptidic prin indoire formează structuri b cu lanţuri antiparalele,aşezate unele langă altele;

proteine α+b -segmentele cu organizare secundară α şi b sunt segregate in structura terţiară;

II. CLASIFICAREA PROTEINELOR

proteine α/b -segmentele α şi b alternează in structura terţiară;

e.) proteine fără organizare secundară α sau b , plierea lanţului fiind hotărată numai de interacţiunile intre R;in general sunt proteine mici ce cuprind un număr relativ mare de punţi disulfurice

PROTEINELE FIXATOARE DE CA sunt proteine ce posedă afinitate majoră de

legare a ionilor de Ca. conţin resturi de γ carboxiglutamat de care se

fixează ionii de Ca. γ carboxiglutamatul se formează din Glu sub

acţiunea enzimei, care ca coenzimă are vitamina K.

Exemple:1. calmodulina – o proteină mică ce posedă patru

locusuri de fixare pentru ionii de Ca2. factorii coagulării sângelui(II,VII,IX, X)3. fosfolipaza C4. Colagenul5. Ca-ATP-aza

PEPTIDELE ACTIVE: Renin/Angiotensina Peptidele natriuretice Leptina Endotelinele

ENDOTELINELE o familie de peptide noi cu activitate biologică activă

deosebită. ET- sunt cei mai efectivi factori vasoactivi. Clasificare: deosebim ET1, ET2, ET3 (izoforme). Deosebirile între ele:

1. sunt codificate de gene diferite

2. sunt expresate în mod diferit în ţesut vascular.

3. ET-1 şi ET2 – sunt vasoconstrictori puternici Structură: ET1 un peptid biciclic format din 21 aminoacizi.

ENDOTELINELE Rolul:1.reglează tonusul vaselor 2.participă în patogenia HTA esenţiale3.ET-1 şi ET-3 – posedă efecte

neurologice (în ţesutul nervos intensifică sinteza fosfoinozitolfosfatului), provoacă modificări în reacţiile de comportare, efect central cardiorespirator.

4.reglează starea funcţională a endoteliului, stratului intim arterial şi venos din diferite vase

ENDOTELINELE

Acţiune: 2 tipuri de receptori: ET-A şi ET-B – situaţi nu numai în endoteliul vaselor ci şi în rinichi, plămîni, suprarenale, ţesut nervos.

ET-A –receptorii + G proteină - mediază constricţia vaselor.

ET-B – receptorii - fosfolipazei C şi A2 - majorarea nivelului de Ca intracelular – ↑ prostaciclinei şi/sau tromboxanului A2 – atât constricţia cât şi dilatarea vaselor.

PEPTIDELE NATRIURETICE Familia pepidelor natriuretice

include:1. peptidul natriuretic atrial (ANP), 2. peptidul natriuretic de tip B

(BNP)3. peptidul natriuretic de tip C. Fiecare peptid este codat de gene

diferite

SINTEZA: Primar se sintetizează sub formă de

precursori, ce sunt clivate în fragmente de dimensiuni diferite

îşi produc efectul biologic prin legarea de receptori specifici din sistemul cardiovascular, rinichi, şi SNC .

ACŢIUNI FIZIOLOGICE:

vasodilataţie şi efect hipotensor, producerea de natriureză şi diureză, inhibarea sistemului nervos simpatic, facilitarea de interacţiuni complexe cu sistemul

neurohormonal (incluzînd sistemul renină-angiotensină-aldosteron, endoteline , cytokine şi vasopresină)

inhibarea mecanismelor fiziopatologice responsabile de hipertrofia şi remodelarea ventriculară şi vasculară,

efecte benefice asupra disfuncţiei endoteliale (secundară proceselor de ateroscleroză, incluzând acoperirea fisurilor de stres şi reglarea coagulării şi a fibrinolizei, precum şi inhibiţia activării plachetelor sanguine).

a. ANP 1. este produs predominant în atriile cardiace2. nivelele sanguine sunt ridicate la pacienţii cu volum intravascular

ridicat şi insuficienţă cardiacă congestivă. b. BNP 1. la oameni prezintă o concentraţie mai mare în cord (mai ales

ventriculi), decât în creier. 2. BNP este sintetizat ca răspuns la stresul ventricular şi creşterea

presiunii intraventriculare. Atât ANP cât şi BNP:1. vasodilataţie 2. reduc tonusul nervos simpatic 3. induc natriureză prin acţiunea asupra vaselor renale şi

tubulilor renali. c. CNP 1. este distribuit predominant în SNC, rinichi şi celulele endoteliale. 2. are proprietăţi vasodilatatorii şi de inhibiţie a factorilor de creştere.

obiectul biochimiei

Documents