Introducción al estudio de las proteínas Mulder (1838):
Describe un material presente en todos los seres vivos, con la siguiente composición porcentual en peso:
C: 55 % H: 6.5 % O: 22 % N: 15 % S: 0.5 % Dado el contenido en azufre (0.5 %) el peso molecular mínimo de dicho material debería ser 32*100/0.5 = 6400
Hoppe-Seyler (1864):
Cristalizó por primera vez una proteína, la hemoglobina
La hemoglobina cristalizada contiene invariablemente un 0.35 % de hierro. Aplicando el razonamiento de Mulder, el peso molecular mínimo de la hemoglobina será de
100*55.8/0.35 = 15942 (aprox. 16000)
Posteriormente se ha determinado que en la hemoglobina hay cuatro átomos de hierro; por tanto su peso molecular es de aprox. 64000
Las proteínas son susceptibles de hidrólisis ácida:
HCl 6N, 90ºC, 18 horas
En el hidrolizado aparecen aminoácidos, compuestos que contienen una función amino -NH2 y una función carboxilo, -COOH
En las proteínas hay 20 aminoácidos distintos: los llamados aminoácidos proteicos
Hay asimismo muchos otros aminoácidos que no forman parte de proteínas, los aminoácidos no proteicos
Con frecuencia los aminoácidos proteicos aparecen modificados: son las modificaciones postraduccionales
Teoría del Enlace Peptídico
Teoría del Enlace Peptídico – Pruebas experimentales, 1 1. Las proteínas nativas tienen relativamente pocos grupos ácido-base titulables. A medida que progresa su hidrólisis, van apareciendo grupos -NH2 y -COOH en cantidad equimolar
2. En hidrolizados parciales se encuentran di- y tripéptidos cuya estructura puede determinarse directamente
3. Las enzimas que hidrolizan proteínas (tripsina, quimotripsina, pepsina, papaína) atacan al enlace -CO-NH-, tal como puede observarse en compuestos sintéticos (p.e. BAPNA)
4. Las proteínas dan positiva la reacción de biuret
Enlace atacado Hidrólisis de BAPNA por tripsina Benzoil L-arginina 4-nitroanilida (BAPNA)
Teoría del enlace peptídico – Pruebas experimentales, 2 5. Espectro infrarrojo: banda característica de enlace C-N que desaparece con la hidrólisis de la proteína
6. Cristalografía de rayos X: determinación de la estructura
7. Síntesis completa de ribonucleasa
Síntesis de péptidos, 1 + t-BOC-aminoácido Resina de poliestireno
Síntesis de péptidos, 2 +
Síntesis de péptidos, 3 + DCCI
Síntesis de péptidos, 4 HF
Funciones biológicas de las proteínas – Biocatalizadores (enzimas) – Receptores de señales químicas – Transportadores – Estructurales (citoesqueleto, colágeno) – Defensa (inmune, restricción bacteriana, etc.) – Motilidad (motores moleculares) – Transducción – Adherencia celular y organización tisular – Plegamiento correcto de otras proteínas – Otras: anticongelante
Interacción estereoquímica, 1 Aglutinina de Galanthus nivalis con su ligando, un manopiranósido
Interacción estereoquímica, 2 Unión del substrato (ciclohexamilosa) al centro activo de la b-amilasa
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