Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.
Aminoácidos, peptídeos e proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
Funções das proteínas <ul><li>Vagalume </li></ul><ul><ul><li>Enzima luciferase quebra a proteína luciferina na presença de...
Características químicas dos aminoácidos Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
Os aminoácidos <ul><li>Os aminoácidos presentes nas proteínas são  isômeros L </li></ul><ul><ul><li>A biologia é canhota <...
Grupo R apolar e alifáticos <ul><li>Aminoácidos apolares e hidrofóbicos </li></ul><ul><li>Ligações de Van der Waals </li><...
Grupo R aromáticos <ul><li>Aminoácidos  hidrofóbicos </li></ul><ul><li>Tirosina pode formar pontes de hidrogênio com a águ...
Grupos R polares, não carregados <ul><li>Solubilidade intermediária em água </li></ul><ul><li>Serina e treonina </li></ul>...
Grupos R carregados <ul><li>Aminoácidos básicos </li></ul><ul><ul><li>Carga positiva </li></ul></ul><ul><ul><li>Lisina , s...
Aminoácidos incomuns <ul><li>Modificações  pós -traducionais </li></ul><ul><ul><li>4-hidroxiprolina </li></ul></ul><ul><ul...
pH e pKa <ul><li>Constantes de dissociação dependem do pH do meio e são diferentes para diferentes moléculas </li></ul><ul...
Aminoácidos são ionizáveis <ul><li>Substâncias  anfóteras : possuem natureza dual </li></ul><ul><li>Podem funcionar assim ...
Titulação de um aminoácidos <ul><li>pKa : tendência de um grupo fornecer um próton ao meio </li></ul><ul><li>Aminoácidos p...
Curvas de titulação predizem a carga elétrica dos aminoácidos <ul><li>Alguns aminoácidos podem ter átomos ionizáveis també...
Peptídeos e proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
Polipeptídeo >Insulina [Homo sapiens] MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKTRREAEDLQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEG...
Peptídeos tbm são ionizáveis <ul><li>Ou seja, possuem curva de titulação característica </li></ul><ul><li>Funcionam em fai...
Número de resíduos por proteína
Uso de aminoácidos <ul><li>Varia bastante entre as proteínas </li></ul><ul><li>Não permite predizer com precisão o comport...
Proteínas com outros grupos químicos <ul><li>Adicionados pós-traducionalmente </li></ul>
Trabalhando com proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
Proteínas podem ser separadas e purificadas <ul><li>Sabendo que a célula possui milhares de proteínas, como  purificar  um...
Cromatografia por troca iônica <ul><li>Polímero carregado negativamente </li></ul><ul><ul><li>Proteínas positivas ligam ao...
Cromatografia por exclusão de tamanho <ul><li>Grânulos porosos na matriz seguram as moléculas menores </li></ul><ul><li>Mo...
Cromatografia de afinidade <ul><li>Adiciona-se à matriz da coluna algum tipo de  molécula ligante  da molécula de interess...
Eletroforese -- Histórico <ul><li>1952, Markham and Smith </li></ul><ul><ul><li>Ao estudarem hidrólise de RNA percebem que...
Eletroforese <ul><li>Movimento de partículas dispersas num fluído sob influência de um campo elétrico uniforme </li></ul><...
Eletroforese, etapas <ul><li>Preparação do gel </li></ul><ul><li>Aplicação das amostras </li></ul><ul><li>Eletroforese </l...
Preparação do gel Horizontal X Vertical Agarose X Poliacrilamida
Aplicação das amostras Definição do mapa das amostras por canaleta
Corrida do gel <ul><li>Aplicação do campo elétrico </li></ul><ul><li>Fonte elétrica gera fluxo de íons através da solução ...
Coloração das moléculas <ul><li>Prata </li></ul><ul><ul><li>Gel SDS-PAGE </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>PoliAcrilamide Gel...
 
Eletroforese de um resultado de cromatografia
O marcador de peso molecular <ul><li>Comprado de uma empresa </li></ul><ul><ul><li>Possui proteínas de peso molecular bem ...
Geis bidimensionais <ul><li>Corre-se o gel normalmente em uma dimensão... E depois vira-se-o e corre-se em outra dimensão ...
Proteínas não separadas podem ser quantificadas <ul><li>Deve-se saber qual o substrato que a enzima usa </li></ul><ul><li>...
Estrutura primária das proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
Níveis estruturais das proteínas
As estruturas primárias das proteínas são conhecidas <ul><li>Para todos os  genomas sequenciados , conhece-se a estrutura ...
Sequenciamento de peptídeos <ul><li>Degradação de Edman </li></ul><ul><ul><li>Marca e remove apenas o resíduo N-terminal <...
Produção de peptídeos <ul><li>Purificação a partir de tecidos </li></ul><ul><li>Engenharia genética </li></ul><ul><li>Sínt...
Alinhamento de sequências <ul><li>Os organismos possuem, em grande medida, as mesmas proteínas ( ortólogas ) </li></ul><ul...
Evolução molecular <ul><li>Quanto  mais similares  as sequências das proteínas dos organismos, mais próximos eles são evol...
Árvore molecular da vida
Conclusões <ul><li>Diferentes características químicas das cadeias laterais dos aminoácidos definem características de pep...
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

Aula2 lehn03 aminoácidos_peptídeosproteínas

3.004 Aufrufe

Veröffentlicht am

As proteínas são unidades poliméricas feitas por aminoácidos.

Existem 20 aminoácidos diferentes cujas propriedades químicas de suas cadeias laterais são responsáveis por esta diferença e modificam as interações fisico-químicas das proteínas.

Os aminoácidos podem ser representados por sequências de uma ou três letras.

A estrutura primária de uma proteína é dada pela sequência de aminoácidos que a compõem.

A função bioquímica das proteínas pode ser estudada com detalhe.

O estudo das proteínas passa primeiro pela purificação delas através de técnicas de cromatografia.

  • Als Erste(r) kommentieren

Aula2 lehn03 aminoácidos_peptídeosproteínas

  1. 1. Aminoácidos, peptídeos e proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
  2. 2. Funções das proteínas <ul><li>Vagalume </li></ul><ul><ul><li>Enzima luciferase quebra a proteína luciferina na presença de ATP </li></ul></ul>
  3. 3. Características químicas dos aminoácidos Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
  4. 4. Os aminoácidos <ul><li>Os aminoácidos presentes nas proteínas são isômeros L </li></ul><ul><ul><li>A biologia é canhota </li></ul></ul><ul><li>Glicina não tem isomeria óptica </li></ul>Carbono alfa
  5. 5. Grupo R apolar e alifáticos <ul><li>Aminoácidos apolares e hidrofóbicos </li></ul><ul><li>Ligações de Van der Waals </li></ul><ul><li>Ala, Val, Leu, Iso </li></ul><ul><ul><li>Interações hidrofóbicas </li></ul></ul><ul><li>Gly; menor aminoácido </li></ul><ul><li>Met </li></ul><ul><ul><li>Possui átomo de enxofre </li></ul></ul><ul><li>Pro </li></ul><ul><ul><li>Iminoácido, menor flexibilidade estrutural </li></ul></ul>
  6. 6. Grupo R aromáticos <ul><li>Aminoácidos hidrofóbicos </li></ul><ul><li>Tirosina pode formar pontes de hidrogênio com a água </li></ul><ul><li>Modificações pós- traducionais </li></ul><ul><ul><li>Fosforilação do OH da tirosina </li></ul></ul><ul><li>Fenilalanina </li></ul><ul><ul><li>Mais apolar </li></ul></ul>
  7. 7. Grupos R polares, não carregados <ul><li>Solubilidade intermediária em água </li></ul><ul><li>Serina e treonina </li></ul><ul><ul><li>Grupos hidroxil </li></ul></ul><ul><li>Asparagina e glutamina </li></ul><ul><ul><li>Grupo amida </li></ul></ul><ul><li>Cisteína </li></ul><ul><ul><li>Grupo sulfidril </li></ul></ul><ul><ul><li>Ligações dissulfeto </li></ul></ul>
  8. 8. Grupos R carregados <ul><li>Aminoácidos básicos </li></ul><ul><ul><li>Carga positiva </li></ul></ul><ul><ul><li>Lisina , segundo grupo amino </li></ul></ul><ul><ul><li>Arginina , grupo guanidina </li></ul></ul><ul><ul><li>Histidina , grupo aromático imidazol </li></ul></ul><ul><li>Aminoácidos ácidos </li></ul><ul><ul><li>Carga negativa </li></ul></ul><ul><ul><li>Possuem segundo grupo ácido carboxílico </li></ul></ul>
  9. 9. Aminoácidos incomuns <ul><li>Modificações pós -traducionais </li></ul><ul><ul><li>4-hidroxiprolina </li></ul></ul><ul><ul><li>5-hidroxilisina </li></ul></ul><ul><ul><li>6-N-metil-lisina </li></ul></ul><ul><ul><li>Gama-carboxiglutamato </li></ul></ul><ul><ul><li>Fosforilação de resíduos </li></ul></ul><ul><li>Selenocisteína </li></ul><ul><ul><li>Selênio ao invés de enxofre na Cys </li></ul></ul><ul><ul><li>É adicionado durante a tradução por mecanismo específico e regulado </li></ul></ul>
  10. 10. pH e pKa <ul><li>Constantes de dissociação dependem do pH do meio e são diferentes para diferentes moléculas </li></ul><ul><li>Ionização </li></ul><ul><li>< pH; > [H] + estado não-ionizado </li></ul>
  11. 11. Aminoácidos são ionizáveis <ul><li>Substâncias anfóteras : possuem natureza dual </li></ul><ul><li>Podem funcionar assim como ácidos ou bases </li></ul><ul><ul><li>Doam ou recebem prótons </li></ul></ul>
  12. 12. Titulação de um aminoácidos <ul><li>pKa : tendência de um grupo fornecer um próton ao meio </li></ul><ul><li>Aminoácidos podem perder até 2 prótons para o meio </li></ul><ul><li>Conclusão : a função das proteínas depende do pH ao qual estão submetidas </li></ul>
  13. 13. Curvas de titulação predizem a carga elétrica dos aminoácidos <ul><li>Alguns aminoácidos podem ter átomos ionizáveis também em sua cadeia lateral </li></ul>
  14. 14. Peptídeos e proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
  15. 15. Polipeptídeo >Insulina [Homo sapiens] MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKTRREAEDLQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCN
  16. 16. Peptídeos tbm são ionizáveis <ul><li>Ou seja, possuem curva de titulação característica </li></ul><ul><li>Funcionam em faixas de pH ótimas </li></ul>
  17. 17. Número de resíduos por proteína
  18. 18. Uso de aminoácidos <ul><li>Varia bastante entre as proteínas </li></ul><ul><li>Não permite predizer com precisão o comportamento molecular da molécula </li></ul>
  19. 19. Proteínas com outros grupos químicos <ul><li>Adicionados pós-traducionalmente </li></ul>
  20. 20. Trabalhando com proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
  21. 21. Proteínas podem ser separadas e purificadas <ul><li>Sabendo que a célula possui milhares de proteínas, como purificar uma única delas? </li></ul><ul><ul><li>Basta selecionar por propriedade </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tamanho, carga e propriedades de ligação </li></ul></ul></ul><ul><li>Obter o extrato bruto </li></ul><ul><ul><li>“ correr” em cromatografia de coluna </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fase estável (matriz) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fase móvel (solução com tampão) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Coluna maior permite maior resolução na separação </li></ul></ul>
  22. 22. Cromatografia por troca iônica <ul><li>Polímero carregado negativamente </li></ul><ul><ul><li>Proteínas positivas ligam ao polímero e demoram mais a ser eluídas da coluna </li></ul></ul><ul><li>Afinidade da proteína é definido também pelo pH </li></ul>
  23. 23. Cromatografia por exclusão de tamanho <ul><li>Grânulos porosos na matriz seguram as moléculas menores </li></ul><ul><li>Moléculas grandes não entram nos poros e são eluídas primeiro </li></ul>
  24. 24. Cromatografia de afinidade <ul><li>Adiciona-se à matriz da coluna algum tipo de molécula ligante da molécula de interesse </li></ul><ul><li>Molécula ligadora de ATP; adiciona-se ATP à matriz </li></ul><ul><li>Elui-se com solução de ATP </li></ul>
  25. 25. Eletroforese -- Histórico <ul><li>1952, Markham and Smith </li></ul><ul><ul><li>Ao estudarem hidrólise de RNA percebem que moléculas de diferentes estruturas têm sua mobilidade diferenciada quando aplicadas num papel e submetidas a um campo elétrico </li></ul></ul><ul><li>1955, Smithies </li></ul><ul><ul><li>Géis de amido funcionam bem para separar proteínas do soro humano </li></ul></ul><ul><li>1967, Loening </li></ul><ul><ul><li>Géis de acrilamida com maior resolução e permitem separar ainda moléculas grandes de DNA </li></ul></ul><ul><li>1980, Schwartz and Cantor </li></ul><ul><ul><li>Eletroforese em campo pulsado separa fragmentos enormes </li></ul></ul><ul><li>É hoje impossível imaginar um laboratório de biomol sem eletroforese acontecendo a todo instante... </li></ul>Vou ali correr um gelzinho e já volto Tenho que ir senão vou perder meu gel
  26. 26. Eletroforese <ul><li>Movimento de partículas dispersas num fluído sob influência de um campo elétrico uniforme </li></ul><ul><li>DNA, carga negativa </li></ul><ul><ul><li>Tem tendência a se dirigir ao polo positivo quando sujeito a um campo elétrico </li></ul></ul><ul><li>Serve para separar moléculas por tamanho /carga elétrica </li></ul><ul><ul><li>Proteína deve ser desnaturada com detergente (SDS) </li></ul></ul><ul><li>Técnica utilizada à exaustão em trabalhos de biologia molecular </li></ul>
  27. 27. Eletroforese, etapas <ul><li>Preparação do gel </li></ul><ul><li>Aplicação das amostras </li></ul><ul><li>Eletroforese </li></ul><ul><li>Coloração </li></ul><ul><li>Análise dos resultados </li></ul>
  28. 28. Preparação do gel Horizontal X Vertical Agarose X Poliacrilamida
  29. 29. Aplicação das amostras Definição do mapa das amostras por canaleta
  30. 30. Corrida do gel <ul><li>Aplicação do campo elétrico </li></ul><ul><li>Fonte elétrica gera fluxo de íons através da solução tampão </li></ul><ul><li>Terminais positivo e negativo </li></ul><ul><li>Tempo adequado, senão o DNA sai do gel </li></ul>
  31. 31. Coloração das moléculas <ul><li>Prata </li></ul><ul><ul><li>Gel SDS-PAGE </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>PoliAcrilamide Gel Electrophoresis </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Melhor resolução </li></ul></ul><ul><li>Coomassie blue, etc </li></ul><ul><li>Brometo de etídio </li></ul><ul><ul><li>Agente intercalante do DNA </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cancerígeno! </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Composto fluorescente à luz UV </li></ul></ul><ul><ul><li>Gel de agarose </li></ul></ul>
  32. 33. Eletroforese de um resultado de cromatografia
  33. 34. O marcador de peso molecular <ul><li>Comprado de uma empresa </li></ul><ul><ul><li>Possui proteínas de peso molecular bem conhecido </li></ul></ul><ul><li>Permite saber o peso molecular da(s) proteína(s) presente(s) numa amostra </li></ul>
  34. 35. Geis bidimensionais <ul><li>Corre-se o gel normalmente em uma dimensão... E depois vira-se-o e corre-se em outra dimensão </li></ul><ul><li>Cada ponto representa aproximadamente uma proteína original presente na amostra </li></ul><ul><ul><li>Maiores géis dão maiores resolução </li></ul></ul>
  35. 36. Proteínas não separadas podem ser quantificadas <ul><li>Deve-se saber qual o substrato que a enzima usa </li></ul><ul><li>Deve-se poder medir o produto da ação enzimática </li></ul><ul><li>Uma unidade de enzima digere 1 μ mol de substrato por minuto a 25ºC </li></ul>
  36. 37. Estrutura primária das proteínas Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
  37. 38. Níveis estruturais das proteínas
  38. 39. As estruturas primárias das proteínas são conhecidas <ul><li>Para todos os genomas sequenciados , conhece-se a estrutura primária de todas as proteínas para este organismo </li></ul><ul><li>As pontes dissulfeto podem se formar entre diferentes cadeias protéicas </li></ul><ul><ul><li>E principalmente dentro da mesma </li></ul></ul>
  39. 40. Sequenciamento de peptídeos <ul><li>Degradação de Edman </li></ul><ul><ul><li>Marca e remove apenas o resíduo N-terminal </li></ul></ul><ul><li>Método ineficiente , permite sequenciamento de pequenas porções das moléculas </li></ul><ul><li>Sequenciamento do RNAm é muito mais simples e preciso; permite sequenciar proteínas enormes – como a titina </li></ul>
  40. 41. Produção de peptídeos <ul><li>Purificação a partir de tecidos </li></ul><ul><li>Engenharia genética </li></ul><ul><li>Síntese química direta </li></ul>
  41. 42. Alinhamento de sequências <ul><li>Os organismos possuem, em grande medida, as mesmas proteínas ( ortólogas ) </li></ul><ul><ul><li>Derivam do ancestral comum entre os organismos </li></ul></ul><ul><li>O alinhamento permite que identifiquemos as porções mais importantes ( conservadas ) da proteína </li></ul>
  42. 43. Evolução molecular <ul><li>Quanto mais similares as sequências das proteínas dos organismos, mais próximos eles são evolutivamente </li></ul>
  43. 44. Árvore molecular da vida
  44. 45. Conclusões <ul><li>Diferentes características químicas das cadeias laterais dos aminoácidos definem características de peptídeos e proteínas </li></ul><ul><li>Os resíduos de aminoácidos são ligados às centenas ou milhares para formar peptídeos e proteínas </li></ul><ul><li>As proteínas podem ser modificadas pós-traducionalmente </li></ul><ul><li>As proteínas podem ser separadas por carga, tamanho e afinidade e assim estudadas isoladamente – cromatografia e eletroforese </li></ul><ul><li>As proteínas podem ser sequenciadas e sua estrutura primária (seq. de aminoácidos é conhecida) </li></ul><ul><li>As sequências das proteínas são excelentes marcadores da evolução da vida na terra </li></ul>

×