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8/13/2010 1 Bioquímica: BIT-603 & BIT-903 1 Bioquímica: BIT603 & BIT903 1 Bioquímica: BIT603 & BIT903 Introdução a Bioquímica: Biomoléculas São Carlos, 16 de agosto de 2010. Aula 2 Fundamentos da Estrutura de Proteínas Parte 1 Ignez Caracelli Julio Zukerman Schpector Bioquímica: BIT-603 & BIT-903 2 Bioquímica: BIT603 & BIT903 Funções biológicas das Proteínas 2 Biocatalizadores (enzimas: anidrase carbônica, proteases, etc.) Receptores de sinais químicos Transportadores Estruturais (citoesqueleto, colágeno, queratina) Defesa (sistema imunológico, restrição bacteriana, etc.) Mobilidade (motores moleculares) Armazenamento Transdução Aderência celular e organização tissular Enovelamento correto de outras proteínas Outras O grupo de biomoléculas mais diversificado quanto à estrutura e função. Bioquímica: BIT-603 & BIT-903 3 Bioquímica: BIT603 & BIT903 Por que estudar proteínas? 3 Permite entender, propor mecanismos, fazer previsões, propor alterações em: 1. mecanismos de funcionamento 2. enovelamento (folding) 3. evolução molecular 4. modelagem molecular 5. engenharia de proteínas 6. desenho de fármacos Bioquímica: BIT-603 & BIT-903 4 Bioquímica: BIT603 & BIT903 4 Bioquímica: BIT603 & BIT903 Fármacos vai onde? o que vai fazer? de onde veio? Bioquímica: BIT-603 & BIT-903 5 Bioquímica: BIT603 & BIT903 5 Bioquímica: BIT603 & BIT903 onde foi parar? Bioquímica: BIT-603 & BIT-903 6 Bioquímica: BIT603 & BIT903 6 Bioquímica: BIT603 & BIT903

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a: B

IT-6

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1

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ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

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Introdução a Bioquímica: Biomoléculas

São Carlos, 16 de agosto de 2010.

Aula 2Fundamentos da Estrutura de Proteínas

Parte 1

Ignez Caracelli Julio Zukerman Schpector

Bio

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ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

2

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Funções biológicas das Proteínas

2

• Biocatalizadores (enzimas: anidrase carbônica, proteases, etc.)

• Receptores de sinais químicos

• Transportadores

• Estruturais (citoesqueleto, colágeno, queratina)

• Defesa (sistema imunológico, restrição bacteriana, etc.)

• Mobilidade (motores moleculares)

• Armazenamento

• Transdução

• Aderência celular e organização tissular

• Enovelamento correto de outras proteínas

• Outras

O grupo de biomoléculas mais diversificado quanto à estrutura e função.

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

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BIT

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3

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Por que estudar proteínas?

3

Permite entender, propor mecanismos, fazer previsões, propor alterações em:

1. mecanismos de funcionamento

2. enovelamento (folding)

3. evolução molecular

4. modelagem molecular

5. engenharia de proteínas

6. desenho de fármacos

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

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BIT

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4

Bio

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3 &

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903

4

Bio

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a: B

IT60

3 &

BIT

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Fármacos

vai onde?

o que vai fazer?

de onde veio?

Bio

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a: B

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onde foi parar?

Bio

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Hemoglobina

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Hemoglobina

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Hemoglobina

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parte protéica

parte não-protéica

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Proteína

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parte protéica

aminoácidos

átomos : C, N, H, O, S

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Aminoácidos

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3 &

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Pauling, aminoácidos e hélices

12

aminoácidos: building blocksligação entre aminoácidoshélice alfahélice DNA

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3 &

BIT

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O aminoácido

Estrutura:

carbono central C

um hidrogênio

grupo amino

grupo carboxílico (ácido)

grupo R (cadeia lateral) grupo variável confere as propriedades

químicas individuaisdo aminoácido —N—

H

H

C—OH

||O

R

|

—C—|

H

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O aminoácido

Voet Biochemistry 3e© 2004 John Wiley & Sons, Inc.

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O aminoácido e sua forma ionizada

Voet Biochemistry 3e© 2004 John Wiley & Sons, Inc.

observadoem pH 7,0

Bio

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O aminoácido e sua forma 3D

Voet Biochemistry 3e© 2004 John Wiley & Sons, Inc.

C

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L-aminoácido e D-aminoácido

L-aminoácido D-aminoácido

L-Alanina D-Alanina

proteínas

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3 &

BIT

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Cadeias laterais não-polares

AlaninaAla, A Valina

Val, V

GlicinaGly, G

LeucinaLeu, L

IsoleucinaIle, I

G, A, V, L, I, F, W, M, P

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Cadeias laterais não-polares

FenilalaninaPhe, F

TriptofanoTrp, W

MetioninaMet, M

ProlinaPro, P

G, A, V, L, I, F, W, M, P

Bio

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a: B

IT60

3 &

BIT

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Cadeias laterais polares não-carregadas

SerinaSer, S

TreoninaThr, T

AsparaginaAsn, N

GlutaminaGln, Q

CisteínaCys, C

TirosinaTyr, Y

S, T, N, Q, Y, C

Bio

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3 &

BIT

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Cadeias laterais polares carregadas

R, K, D, E, H

LisinaLys, K

ArgininaArg, R

LisinaLys, K

ÁcidoAspárticoAsp, D

Ácido GlutâmicoGlu, E

HistitinaHis, H

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3 &

BIT

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Qual o aminoácido?

ATOM 1084 N XXX A 138 3.800 20.200 9.600 1.00 0.00 N

ATOM 1085 CA XXX A 138 4.500 21.400 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1086 C XXX A 138 4.200 21.700 7.800 1.00 0.00 C

ATOM 1087 O XXX A 138 3.900 22.800 7.400 1.00 0.00 O

ATOM 1088 CB XXX A 138 5.900 21.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1089 CG XXX A 138 7.000 21.900 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1090 CD1 XXX A 138 7.500 21.600 8.100 1.00 0.00 C

ATOM 1091 CD2 XXX A 138 7.400 23.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1092 CE1 XXX A 138 8.600 22.300 7.500 1.00 0.00 C

ATOM 1093 CE2 XXX A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 C

ATOM 1094 CZ XXX A 138 9.000 23.500 8.100 1.00 0.00 C

22

arquivo texto das coordenadas atômicas de um aminoácido

x y z

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Bio

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ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903Qual o aminoácido?

ATOM 1084 N PHE A 138 3.800 20.200 9.600 1.00 0.00 N

ATOM 1085 CA PHE A 138 4.500 21.400 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1086 C PHE A 138 4.200 21.700 7.800 1.00 0.00 C

ATOM 1087 O PHE A 138 3.900 22.800 7.400 1.00 0.00 O

ATOM 1088 CB PHE A 138 5.900 21.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1089 CG PHE A 138 7.000 21.900 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1090 CD1 PHE A 138 7.500 21.600 8.100 1.00 0.00 C

ATOM 1091 CD2 PHE A 138 7.400 23.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1092 CE1 PHE A 138 8.600 22.300 7.500 1.00 0.00 C

ATOM 1093 CE2 PHE A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 C

ATOM 1094 CZ PHE A 138 9.000 23.500 8.100 1.00 0.00 C

x y z

Bio

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a: B

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03 &

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3 &

BIT

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Aminoácidos

24

Quantos são?

até 1986 eram

20 aminoácidos proteinogênicos (constituintes das proteínas),

mas...

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PDB: 1a. Estrutura Cristalográfica de uma enzima contendo um aminoácido com Se

ano: 1985

Selênio em Moléculas Biológicas

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PDB: 1a. Estrutura Cristalográfica de uma enzima contendo um aminoácido com Se

ano: 1985

http://www.ebi.ac.uk/pdbsum/

Selênio em Moléculas Biológicas

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Bio

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BIT

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PDB: 1a. Estrutura Cristalográfica de uma enzima contendo um aminoácido com Se

ano: 1985

Selênio em Moléculas Biológicas

http://www.ebi.ac.uk/pdbsum/

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903 ano: 1985

PDB: 1gp1

selênio

selênio

Selênio em Moléculas Biológicas

http://www.ebi.ac.uk/pdbsum/

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3 &

BIT

903 ano: 1985

http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/pdbsum/GetPage.pl

PDB: 1gp1

selenocisteína cisteína

Selênio em Moléculas BiológicasB

ioq

uím

ica:

BIT

-603

& B

IT-9

03

30

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3 &

BIT

903 ano: 1985

http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/pdbsum/GetPage.pl

PDB: 1gp1

selenocisteína

Eur. J. Biochem. 264, 607-609 (1999)IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN) andNomenclature Committee of IUBMB (NC-IUBMB)

Selênio: em um aminoácido?

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Códons para aminoácidos

Longtin, R. J. Natl. Cancer Inst. 2004 96:504-505; doi:10.1093/jnci/96.7.504

A tabela mostra os códons e os aminoácidos. A direção do mRNA é de 5' 3'.

Stop códon: UAA, UAG, UGA

StopStopStop exemplos:

UUU fenilalaninaUUC fenilalanina

ACA lisina

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Códons para aminoácidos

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Selênio: em um aminoácido?

Longtin, R. J. Natl. Cancer Inst. 2004 96:504-505; doi:10.1093/jnci/96.7.504

A tabela mostra os códons e os aminoácidos. A direção do mRNA é de 5' 3'.

Stop codon: UAA, UAG, UGA

UAG codon

Bio

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Aminoácidos

20 aminoácidos

até 1986

C H O N S

Bio

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Bio

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3 &

BIT

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Aminoácidos

21º aminoácidoSELENOCISTEÍNA

SEC, U

ano: 1986

Molecular Microbiology (1991), 5(3), 515-520

Eur. J. Biochem. 264, 607-609 (1999)

UAG códontambém é código de STOP

Bio

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BIT

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BIT

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Aminoácidos

22º aminoácidoPIRROLISINA

PYL, O

ano: 2002

The Journal of Biological Chemistry, 280, 20740–20751, 2005

UAG códontambém é código de STOP

Pyrrolysine

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3 &

BIT

903

Estrutura Primária

Ordem dos aminoácidos na cadeia

a sequência de aminoácidos é determinada pelo gene (DNA).

pequenas mudanças na sequência podem afetar a estrutura e função da proteína.

apenas um aminoácido pode fazer a diferença!

cadeia polipeptídica

Bio

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3 &

BIT

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Eritrócitos

38

normais

anemia falciforme

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Doença Molecular

1949 – Linus Pauling mostrou que a anemia falciforme é uma doença molecular, resultante de uma mutação na molécula protéica Hemoglobina

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Doença Molecular

1949 – Linus Pauling mostrou que a anemia falciforme é uma doença molecular, resultante de uma mutação na molécula protéica Hemoglobina

A slight change in the electrical charge of a single type of molecule in the body could spell the difference between life and death. Never before had the cause of a disease been traced to a molecule. This discovery--to which Pauling attached the memorable title "molecular disease"--received widespread attention. Itano and Singer's subsequent work demonstrated a pattern of inheritance for the disease, firmly wedding molecular medicine to genetics.

…sickle-cell hemoglobin carried more positive electric charges on its surface

Bio

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Bio

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Hemoglobina & Anemia Falciforme

41

eritrócitos com hemoglobina normal

eritrócitos com hemoglobina S

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Polimerização da Hemoglobina

normal

mutante

oxigênio

oxigênio

HbA

HbS

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3 &

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Distorção das células sanguíneas vermelhas

o aminoácido valina substitui o ácido glutâmico

ValinaVal, V

Ácido GlutâmicoGlu, E

aminoácido não-polar aminoácido polar carregado negativamente

Bio

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3 &

BIT

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Distorção das células sanguíneas vermelhas

As moléculas de hemoglobina repelem a água e são atraídas uma pela outra.

Formação de filamentos.

Os filamentos distorcem a forma das células sanguíneas.

As células com HbS são rígidas e isso não facilita o transporte de O2.

Bio

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IT-6

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Bio

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a: B

IT60

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BIT

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Hemoglobina & Anemia Falciforme

ácido glutâmicocódon: GAG

HbA

valinacódon: GTGHbS

oxigenaçãotetrâmeros de HbS

solúveis

desoxigenaçãopolímeros de HbS

dispostos em fibras

- O2

+ O2

Bio

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Bio

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Bloqueio Capilar

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Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

www.pdb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb41_2.html

www.pdb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb41_3.html

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

48

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Protein: The Machinery of Life

“Life is the mode of existence of proteins, and this mode of existence essentially consists in the constant self-renewal of the chemical constituents of these substances.”

Friedrich Engles, 1878

NH2-Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys-Ser-Ala-Val-Thr-Ala-Leu-Trp-Gly-Lys-Val-Asn-Val-Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-…..

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8/13/2010

9

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

49

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

O aminoácido em sua forma ionizada

Voet Biochemistry 3e© 2004 John Wiley & Sons, Inc.

amino-terminalN-terminal

carbóxi-terminalC-terminal

cadeia lateral

hidrogênio

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

50

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

O aminoácido e sua forma 3D

Voet Biochemistry 3e© 2004 John Wiley & Sons, Inc.

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

51

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Ligação peptídica

Voet Biochemistry 3e© 2004 John Wiley & Sons, Inc.

reação de condensação

aminoácido 1 aminoácido 2

ligação peptídica

C C

CC

N

N

C

C -+

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

52

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

R1 R2

R2R1

C-terminalN-terminal

A ligação peptídica

ligação

peptídicaligação

peptídica

aminoácido 1 aminoácido 2

2 resíduos de aminoácido

dipolo -+-+

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

53

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

A ligação peptídica

53

ligação peptídica

C N 1,49 Å

C N 1,27 Å

ligação peptídicaC N 1,32 Å

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

54

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

A ligação peptídica

54

ligações peptídica estrutura primária

ângulos deconformação e

NOC

C

C

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10

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

55

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

A ligação peptídica

55

estrutura primária sequência de aminoácidos

C-terminal

N-terminal

R R

RR

C

C

C

C

C

ligação peptídica

C C

C

O

N

O

NN

O

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

56

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Qual o aminoácido?

ATOM 1084 N PHE A 138 3.800 20.200 9.600 1.00 0.00 N

ATOM 1085 CA PHE A 138 4.500 21.400 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1086 C PHE A 138 4.200 21.700 7.800 1.00 0.00 C

ATOM 1087 O PHE A 138 3.900 22.800 7.400 1.00 0.00 O

ATOM 1088 CB PHE A 138 5.900 21.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1089 CG PHE A 138 7.000 21.900 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1090 CD1 PHE A 138 7.500 21.600 8.100 1.00 0.00 C

ATOM 1091 CD2 PHE A 138 7.400 23.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1092 CE1 PHE A 138 8.600 22.300 7.500 1.00 0.00 C

ATOM 1093 CE2 PHE A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 C

ATOM 1094 CZ PHE A 138 9.000 23.500 8.100 1.00 0.00 C

x y z

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

57

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Primária

Os ângulos (phi) e (psi) têm “livre” rotação

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

58

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

A ligação peptídica

conformação trans

ligação peptídica

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

59

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903A ligação peptídica

conformação cis

ligação peptídica

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

60

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Primária

Colisões estéricasnão-favoráveis

Algumas combinações dos ângulos (phi) e (psi) não são permitidas.

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Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

61

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

O grupo peptídico

61

Ligação

peptídica

Plano da amida

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

62

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Qual o aminoácido?

ATOM 1084 N PHE A 138 3.800 20.200 9.600 1.00 0.00 N

ATOM 1085 CA PHE A 138 4.500 21.400 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1086 C PHE A 138 4.200 21.700 7.800 1.00 0.00 C

ATOM 1087 O PHE A 138 3.900 22.800 7.400 1.00 0.00 O

ATOM 1088 CB PHE A 138 5.900 21.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1089 CG PHE A 138 7.000 21.900 9.300 1.00 0.00 C

ATOM 1090 CD1 PHE A 138 7.500 21.600 8.100 1.00 0.00 C

ATOM 1091 CD2 PHE A 138 7.400 23.100 9.900 1.00 0.00 C

ATOM 1092 CE1 PHE A 138 8.600 22.300 7.500 1.00 0.00 C

ATOM 1093 CE2 PHE A 138 8.400 23.900 9.200 1.00 0.00 C

ATOM 1094 CZ PHE A 138 9.000 23.500 8.100 1.00 0.00 C

x y z

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

63

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

63

Estrutura secundária das proteínas

-hélice folha pregueada

ligações de

hidrogênio

“folding local”

enovelamento ao longo de pequenas seções da cadeia polipeptídica

• interação entre aminoácidos adjacentes

• ligações de hidrogênio entre grupos R

• -hélice

• folha

(constituída de fitas )

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

64

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária

64

• hélice alfa

• fita beta → folha beta

• “turns”

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

65

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária: hélice α

65

hélice 3,6 aminoácidos por volta

passo = 5.4 Å1 Å = 10-10 m

grupos-R para fora

ligações de H entre(1) C=O===H-N (4)

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

66

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária: hélice α

66

-

+

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Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

67

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

67

Estrutura Secundária: hélice α

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

68

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

68

Estrutura Secundária: hélice α

hélice alfa de mão direita

a ligação de hidrogênio está representada por linhas pontilhadas

as ligações de hidrogênio ocorrem dentro de uma sequência de resíduos de aminoácidos

resíduo i + 8

resíduo i + 4

resíduo i

ligação de hidrogênio

O

O

O

O

O

O

O

O

O

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

69

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

69

NH3+

COO-

hélices na proteínas são

hélices de mão direita

Estrutura Secundária: hélice α

mão direitamão esquerda

-

+

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

70

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária: hélice α

70

carboxi-terminal

amino-terminal

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

71

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

71

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária: hélices

Hélice 310 Hélice α Hélice π

3,0 aa/voltapasso = 4,8Å

3,6 aa/voltapasso = 5,4 Å

4,0 aa/voltapasso = 6,0 Å

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

72

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

72

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária: hélices

Hélice 310 Hélice α Hélice π

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13

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

73

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

73

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária: hélices

Hélice 310 Hélice α Hélice π

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

74

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas Secundárias:

hélice

ligação de hidrogêniodentro da mesma hélice

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

75

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas Secundárias: folhas

ligação de hidrogênio (entre fitas folha )

fitas anti-paralelas

NC

C

O

NC

C

O

NCC

O

NCC

O

N C C = O

C

O

NC

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

76

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas Secundárias: folhas

ligação de hidrogênio (entre fitas folha )

fitas paralelas

NC

C

O

NC

C

O

NC

C

O

NC

C

O

N C C = O

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

77

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas Secundárias:

folhas pregueadas

ligação de hidrogênio (entre fitas folha )

fitas anti-paralelas

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

78

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Folha : paralelas e antiparalelas

78

antiparalelas paralelas

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14

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

79

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas Beta Anti-paralelas

vista de cima

vista lateral

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

80

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas Beta Paralelas

vista de cima

vista lateral

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

81

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas “ turns”

tipo I tipo II

glicina

Lehninger Principios de BioquímicaDavid L. Nelson y Michael M. Cox

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

82

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estruturas “turns”

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

83

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Principais Elementos de Estrutura Secundária

Folha beta paralela

Folha beta anti-paralela

Folha beta paralela

Folha beta anti-paralela

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

84

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Terciária

“Folding global”

determinada por interações entre as cadeias laterais (grupos R)

ligação dissulfeto

ligação iônica

ligação de hidrogênio

“esqueleto” polipeptídico

interações de van der Waals e hidrofóbicas

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15

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

85

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

A ligação dissulfeto

cisteínacisteína

reduçãooxidação

cistina

ligação dissulfeto

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

86

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

A ligação dissulfeto

S

S

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

87

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura quaternária

• Mais que uma cadeia polipeptídica juntas por

– interações fracas

hemoglobina

colágeno

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

88

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura de Proteínas (review)

seqüência de aaligações peptidicas

determinadapelo DNA

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

89

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura de Proteínas (review)

seqüência de aaligações peptidicas grupos R

ligações de hidrogênio

determinadapelo DNA

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

90

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura de Proteínas (review)

2° 3°

seqüência de aaligações peptidicas

grupos R ligações de hidrogênio

grupos Rinterações fracas, ligações dissulfeto

determinadapelo DNA

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16

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

91

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura de Proteínas (review)

seqüência de aaligações peptidicas

determinadapelo DNA

várias cadeiasinterações fracas

2° 3°

grupos R ligações de hidrogênio

grupos Rinterações fracas, ligações dissulfeto

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

92

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Níveis estruturais

nas proteínas

92

estrutura primária:

estrutura secundária:

estrutura terciária: estrutura quaternária:

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

93

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Gráfico de Ramanchandran

hélice de

mão direita

hélice de

mão esquerda

folhas

antiparalelas folhas

paralelas

hélice tripla do colágeno

hélice 310

hélice

Φ (grau)

ψ(g

rau

)

folhas

hélice de

mão direita

hélice de

mão esquerda

folhas

antiparalelas folhas

paralelas

hélice tripla do colágeno hélice tripla do colágeno

hélice 310

hélice

Φ (grau)

ψ(g

rau

)

folhas

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

94

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

hélice α

fitas β folhas βturn

loop

Solid ribbon

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

95

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

95

Schematic hélice α

fitas β folhas βturn

loop

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

96

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Gráfico de Ramachandran

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17

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

97

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

1hbs

http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

98

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

99

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Gráfico de Ramachandran

1hbs – 3,00 Åbaixa resolução

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

100

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Estrutura Secundária

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

101

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

TopologiaB

ioq

uím

ica:

BIT

-603

& B

IT-9

03

102

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Topologia

N-t

erm

inal

C-terminal

Page 18: 8/13/2010 - quimica.ufscar.br · o aminoácido valina substitui o ácido glutâmico Valina Val, V Ácido Glutâmico Glu, E aminoácido não-polar aminoácido polar carregado negativamente

8/13/2010

18

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

103

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Gráfico de Ramachandran

mesma proteína

1hbs – 3,00 Åbaixa resolução

2hbs - 2,05Åalta resolução

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

104

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Principais formas tridimensionais

fibrosasexemplo: colágeno

Bio

qu

ímic

a: B

IT-6

03 &

BIT

-903

105

Bio

qu

ímic

a: B

IT60

3 &

BIT

903

Principais formas tridimensionais

globularesexemplo: mioglobina