Proteínas y Péptidos

Proteínas

• Las proteínas son polímeros formados por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
• Para entender una proteína, primero se debe comprender qué es un péptido.
• Los péptidos son polímeros formados por uniones entre aminoácidos a través de enlaces peptídicos.
• Existen diferentes clasificaciones de péptidos.

Clasificación de los péptidos

• Oligopéptido: Péptido formado por entre 2 y 10 aminoácidos (ej: glutatión).
• Péptido: Formado por entre 11 y 50 aminoácidos.
• Polipeptido: Péptido formado por entre 11 y 100 aminoácidos (ej: insulina).
• Proteína: Formada por más de 100 aminoácidos (ej: colágeno).

Enlaces Peptídicos

• En la formación de los enlaces peptídicos, en los extremos se encuentran un grupo amino (amino terminal) y un grupo carboxilo (carboxilo terminal).
• Es necesario nombrar el aminoácido que contiene al amino terminal y al aminoácido que contiene el carboxilo terminal.

Estructura de las Proteínas

• Las proteínas en el espacio, se pueden encontrar en cuatro estructuras principales.
  • Estructura primaria
  • Estructura secundaria
  • Estructura terciaria
  • Estructura cuaternaria

Estructura Primaria

• Consiste en la secuencia de aminoácidos a lo largo de una cadena proteica.

Estructura Secundaria

• Implica un plegamiento de los aminoácidos que componen la proteína.
• Se logra por la formación de puentes de hidrógeno entre el oxígeno del grupo carbonilo y el hidrógeno de amida de otro puente peptídico.
• Existen dos tipos principales de estructuras secundarias:
  • Hélice alfa
  • Hoja plegada beta

Hélice Alfa

• Estructura en forma de varilla.
• La cadena peptídica se enrolla fuertemente.
• Las cadenas laterales de los aminoácidos se extienden hacia afuera de la espiral.
• En la mayoría de las proteínas, la hélice gira hacia la derecha.

Hoja plegada beta

• Los enlaces por puente de hidrógeno se forman lateralmente entre los enlaces peptídicos.
• Las secuencias se ordenan de forma paralela o antiparalela.
• Tiene una estructura extendida.

Estructura Terciaria

• Está determinada por las interacciones entre los grupos funcionales de la cadena lateral.
• Incluye puentes de hidrógeno, puentes disulfuro, puentes salinos e interacciones hidrofóbicas.
• La proteína adquiere una conformación tridimensional plegada y es la forma biológicamente activa.

Participación de los Aminoácidos

• Algunos aminoácidos (ej: triptófano, arginina) actúan como donadores de H+.
• Otros aminoácidos (ej: asparagina, glutamina, serina, treonina) son tanto aceptores como donadores de H+.
• Otros aminoácidos (ej: lisina, ácido aspártico, ácido glutámico, tirosina, histidina) forman puentes salinos.

Tipos de interacciones

• Puentes disulfuro
• Puentes de hidrógeno
• Puentes salinos
• Interacciones hidrofóbicas

Estructura Cuaternaria

• Es un ensamblaje de dos o más cadenas peptídicas, realizadas por enlaces covalentes y no covalentes.
• Se conocen como diméricas, triméricas o multiméricas, según el número de componentes.

Ejemplos de Proteínas con Estructura Cuaternaria

• Superóxido Dismutasa
• Hemoglobina

Proteínas Globulares

• Su plegamiento es en forma esférica.
• Tienen una moderada solubilidad en agua.
• Ejemplos: hemoglobina, globulinas, inmunoglobulinas, citocromo c, lisozima, ribonucleasa.

Proteínas Plasmáticas

• Realizan diversas funciones en la sangre, incluyendo transporte de nutrientes y desechos, coagulación sanguínea.
• Ayudan a mantener la presión osmótica (presión coloidoosmótica).

Función de algunas proteínas

• Antiquimotripsina: Antiproteasas
• Antitripsina: Antiproteasas
• Antitrombina: Antiproteasas
• Factores de coagulación: Coagulación sanguínea
• Eritropoyetina: Estimula la formación de glóbulos rojos
• Inmunoglobulinas: Defensa del organismo contra cuerpos extraños
• Albúmina y globulinas: Transporte de sustancias en el organismo
• Hemoglobina: Transporte de oxígeno y dióxido de carbono.

Aplicación Clínica de Aminoácidos y Proteínas

• La medición de las cantidades de una proteína o de un aminoácido en el organismo ayudan al diagnóstico de patologías.
• Citrulina: Producto de la actividad de la enzima óxido nítrico sintasa; su medición ayuda a conocer la actividad de vasodilatación.
• Creatinina: Se produce en el músculo y se excreta por vía renal; su medición ayuda a evaluar la función renal.
• Glutation: Tiene efectos antioxidantes en las células; su medición puede servir como biomarcador en ciertas enfermedades hepáticas.
• Colágeno: Su estructura y producción juegan un papel en la salud de los tejidos conectivos; trastornos en su producción pueden estar relacionados con diferentes enfermedades.