Galería de mapas mentales Introducción a las proteínas Lección 2
La estructura cuaternaria de una proteína se refiere a la estructura tridimensional que presenta la polimerización de cada cadena polipeptídica con estructura terciaria en una molécula de proteína multisubunidad de manera adecuada.
Editado a las 2024-03-08 01:22:28,Introducción a las proteínas Lección 2
【Enfoque de enseñanza】
estructura primaria de la proteína
La estructura primaria de una proteína se refiere al orden de los residuos de aminoácidos en la cadena polipeptídica de la proteína, es decir, la secuencia de aminoácidos.
Estructura primaria: *El orden de los aminoácidos en las proteínas. *Hasta cierto punto, también incluye otros componentes unidos covalentemente.
estructura primaria de la insulina
Características estructurales de la hélice ɑ y la lámina β en la estructura espacial.
espiral de la mano derecha
El enlace de hidrógeno formado por el grupo amino y el grupo carbonilo es la fuerza principal que estabiliza la hélice.
3,6 aminoácidos por vuelta de hélice
Los grupos de cadenas laterales están ubicados fuera de la hélice.
Varias cadenas polipeptídicas están dispuestas en dirección directa o antiparalela.
Los grupos amino y carbonilo forman enlaces de hidrógeno entre cadenas.
Las cadenas laterales se extienden por encima y por debajo de la hoja.
Es la conformación más extendida de una cadena peptídica.
Los grupos de cadenas laterales más pequeños acercan las cadenas peptídicas entre sí, lo que es beneficioso para la formación de láminas β.
1. Propuesto por Pauling et al. en 1951, existe tanto en proteínas fibrosas como globulares. 2. La cadena polipeptídica está bastante extendida, plegada en una estructura en zigzag entre unidades peptídicas adyacentes (planos peptídicos), y las cadenas laterales están escalonadas por encima y por debajo de la estructura en zigzag (ver estructura). 3. Más de dos secciones de esta estructura están dispuestas en paralelo, y las dos cadenas pueden ser paralelas o antiparalelas. 4. Se forman enlaces de hidrógeno entre las cadenas peptídicas entre las dos cadenas para estabilizar la estructura plegada. Los enlaces de hidrógeno son perpendiculares al eje largo de la hélice (antiparalelos). 5. La distancia entre aminoácidos adyacentes es de 0,35 nm.
[Dificultades en la enseñanza]
Principios de la determinación de la estructura primaria de las proteínas.
(1) Número de cadenas polipeptídicas de moléculas de proteínas --- peso molecular relativo
(2) Tipos de residuos terminales de cada cadena peptídica: determinación N-terminal y C-terminal
Determinación de aminoácidos N-terminales de polipéptidos.
Método de Sanger (reacción de dinitrofluorobenceno)
Método DNS (reacción de cloruro de dansilo)
Método de Edman (reacción de isotiocianato de benceno)
Método aminopeptidasa
Determinación del aminoácido C-terminal de polipéptidos.
Solución de hidracina
método de reducción
método de carboxipeptidasa
(3) Secuencia de aminoácidos de cada cadena peptídica --- método de superposición
(4) Configuración de enlaces disulfuro intracadena o entre cadenas, etc.
La formación de la conformación molecular de las proteínas.
péptido
unidad peptídica
Los enlaces peptídicos son parcialmente dobles, con seis átomos en uno.
estructura de la cadena peptídica
[Funciones biológicas de los péptidos]
Primero, los elementos estructurales de las proteínas.
La segunda es que existen en forma libre de péptidos para constituir sustancias fisiológicamente activas, denominadas colectivamente péptidos bioactivos.
Tres como hormonas: oxitocina (9 péptidos), vasopresina (9 péptidos), calcitonina (32 péptidos), glucagón (29 péptidos), insulina (51 péptidos), etc.
[Fuente de péptidos activos]
1. Vías in vivo:
La mayoría de los péptidos activos en el cuerpo se procesan a partir de precursores de proteínas inactivas mediante sistemas enzimáticos especiales (como escisión de cadenas polipeptídicas, acilación, acetilación, etc.)
2. Enfoque in vitro:
Separación y purificación de péptidos activos naturales (salación, cromatografía, precipitación selectiva, etc.)
Preparación de péptidos activos mediante síntesis química (puede utilizarse para el diagnóstico clínico, el tratamiento y la prevención de determinadas enfermedades importantes)
jerarquía de estructura de proteínas
estructura primaria
La estructura primaria de una proteína se refiere al orden de los residuos de aminoácidos en la cadena polipeptídica de la proteína, es decir, la secuencia de aminoácidos.
Estructura primaria: *El orden de los aminoácidos en las proteínas. *Hasta cierto punto, también incluye otros componentes unidos covalentemente.
estructura primaria de la insulina
Estructura espacial
estructura secundaria
La estructura secundaria de una proteína se refiere a la conformación espacial local de los átomos del esqueleto de una cadena polipeptídica. Es un esqueleto formado por la disposición repetida de tres átomos: N (amino nitrógeno), Ca (átomo de carbono a) y Co (. carbono carboxilo); el grupo R de cada residuo de aminoácido constituye la cadena lateral de la cadena polipeptídica. La estructura secundaria se refiere a la conformación de los átomos del esqueleto de la cadena principal y no involucra al grupo R.
Estructura secundaria: *Estructura espacial local de un determinado segmento peptídico en una molécula de proteína. *La estructura secundaria es principalmente la posición espacial relativa de la cadena principal de la cadena peptídica. *No implica la conformación de grupos de cadenas laterales de aminoácidos.
Principales tipos de estructuras secundarias de proteínas.
★α-hélice: una forma muy enrollada, la más común
Factores que afectan la formación de α-hélice 1. Demasiados grupos R con la misma carga, como por ejemplo: Glu, Lys 2. Demasiados grupos R grandes, como: Leu, Ile, Asn 3. Interacciones entre grupos R separados por 3-4 residuos: *Enlaces iónicos de cadenas laterales ácidas y básicas. *Interacciones hidrofóbicas entre cadenas laterales aromáticas 4.Pro no puede formar α-hélice: *Rigidez molecular *El átomo de N que forma el enlace peptídico no tiene H y no puede formar enlaces de hidrógeno.
★β-hoja plisada: estado estirado, también relativamente común
★β-turn (giro β): el giro en la cadena peptídica
★Bobina aleatoria: estado sin características estructurales específicas
Estructura súper secundaria: motivo
Motivo: motivo/motivo/motivo
Está compuesto por varias unidades estructurales secundarias, pero no puede existir independientemente de la estructura general de la proteína.
Motivos específicos tienen secuencias de aminoácidos especiales y asumen funciones especiales.
*Proteína de unión al ADN: motivo de dedos de zinc
*Calbindina: motivo de unión de iones de calcio.
estructura terciaria
La estructura terciaria de una proteína es la disposición espacial general de todos los átomos en toda la cadena polipeptídica, es decir, sobre la base de la estructura secundaria, se agrega la interacción de los grupos R de la cadena lateral y se organiza toda la cadena polipeptídica. estructura espacial formada. En un ambiente acuático, los grupos polares suelen estar ubicados en la superficie de las moléculas de proteínas, y los grupos no polares suelen estar ubicados dentro de las moléculas de proteínas.
Estructura terciaria: *La estructura espacial general de la molécula de proteína, incluida la conformación de la cadena principal y la conformación de la cadena lateral. Compuesto por varias estructuras secundarias. *Puede existir independientemente y realizar sus funciones.
Factores que mantienen la estabilidad de la estructura de tres niveles.
enlace covalente
enlace disulfuro
clave secundaria
enlace de hidrógeno
enlace iónico
Interacción hidrofóbica
*La tendencia de los grupos hidrofóbicos a agregarse entre sí en ambientes acuosos. *Las moléculas de proteína tienden a plegarse en forma globular en solución acuosa, con grupos hidrófobos en el interior y grupos hidrófilos en el exterior.
interacción van derWaals
Estructura terciaria de la mioglobina.
*Primera proteína en dilucidar la estructura terciaria. *Contiene ocho hélices α, que representan el 75%, y el resto son giros y bobinas aleatorias. *La parte interna es un área hidrofóbica, combinada con hemo, y la parte externa está compuesta principalmente por grupos hidrofílicos.
mioglobina
dominio
★Dominio:
Una parte relativamente independiente de la estructura terciaria de una molécula de proteína.
Puede existir independientemente del todo y realizar sus funciones de forma independiente.
★Ácido graso sintasa eucariota: una cadena polipeptídica que contiene seis actividades enzimáticas, cada región activa enzimática tiene una estructura terciaria independiente.
★Fibronectina: contiene siete dominios funcionales independientes
Estructura cuaternaria
Una proteína multimérica compuesta de múltiples cadenas polipeptídicas. Cada cadena polipeptídica se pliega para formar su propia estructura terciaria independiente y está asociada entre sí. Estas cadenas polipeptídicas que constituyen la proteína multimérica son las subunidades de la proteína. la proteína, incluida la disposición espacial y las interacciones de las subunidades.
Estructura cuaternaria: *La forma en que múltiples cadenas polipeptídicas con estructuras terciarias independientes se combinan entre sí para formar una proteína multimérica completa. *Las cadenas polipeptídicas con estructuras independientes se denominan subunidades. *La asociación entre subunidades se realiza a través de enlaces secundarios en lugar de enlaces covalentes.