Biologia oral 6-Parte 1 - Facultad de Odontología

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Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez término de proteínas “nativamente desplegadas” para describir la conformación de la proteína NACP (el componente no-A beta de la placa amiloide de la enfermedad de Parkinson), la cual en condiciones fisiológicas carece de estructura secundaria [4]. Subsecuentemente otros dos términos también han sido utilizados para describir éste tipo de proteínas: “intrínsicamente carentes de estructura” [5] e “intrínsicamente desordenadas” [6]. Todos estos conceptos parecen ser similares, sin embargo es importante clarificar su significado. “Desnaturalizado” y “desordenado” pueden considerarse como sinónimos e indican cualquier conjunto de conformaciones polipeptídicas no rígidas incluyendo conformaciones parcialmente plegadas. En ésta categoría se encuentra la conformación denominada como “glóbulo fundido” que puede ser aislada bajo condiciones desnaturalizantes moderadas o bien, cuando un cofactor o ión metálico necesario para la estabilidad de la proteína ha sido removido [7]. El estado desnaturalizado no es una única conformación estática, está formado por una colección de ensambles que se encuentran en rápido equilibrio entre ellos y que son altamente sensibles a cambios en el entorno físico y químico. Así pues, se sabe que la proteína barnasa existe en diferentes estados desnaturalizados, siendo el inducido por urea el más desnaturalizado seguido de aquel inducido por temperatura y finalmente el inducido por desnaturalización ácida [8]. Todos éstos estados, a pesar de ser diferentes, son desnaturalizados y desordenados. A su vez los conceptos “desplegado” y “carente de estructura” también pueden considerarse como sinónimos y describen un subconjunto de proteínas desordenadas caracterizadas por la falta total de estructura [9]. Actualmente la lista de proteínas que adoptan estructuras al azar ó de “random coil” contiene 517 miembros, mientras que la lista de proteínas que 22

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez presentan regiones desordenadas de más de 50 aminoácidos consecutivos consta de 1,183 entradas (http://www.disprot.org/, [10]). Finalmente, y debido a la aparición de las enfermedades neurodegenerativas ha surgido también el término de “misfolded proteins” o “proteínas mal plegadas” que se refiere a proteínas que han adquirido una estructura diferente a la nativa que altera su función biológica. Dentro de éstas proteínas se encuentran los amiloides, en los que las interacciones que determinan su función y estructura en la forma fibrilar son diferentes a aquellas que determinan la estructura y propiedades de su forma nativa [11]. Los clásicos experimentos de Anfinsen en los que la enzima ribonucleasa completamente desnaturalizada es capaz de replegarse espontáneamente y volver a ser activa, demostraron que la secuencia lineal de aminoácidos contiene toda la información necesaria para que esta adquiera su estructura terciaria biológicamente activa [12]. Por lo tanto la habilidad de una proteína para adquirir conformaciones parcialmente plegadas debe de estar también codificada en su secuencia de aminoácidos. Análisis estadísticos han demostrado que las proteínas intrínsicamente desordenadas contienen en su estructura primaria un conjunto limitado o de baja complejidad de aminoácidos. En general contienen una gran cantidad de los aminoácidos Arg, Lys, Glu, Pro y Ser, denominados como residuos promotores de desorden estructural, y bajas proporciones de los aminoácidos Cys, Trp, Tyr, Ile y Val considerados como residuos promotores de orden estructural [13]. Basados en estos resultados diferentes autores han desarrollado diversos algoritmos para calcular la propensión de las proteínas o sus segmentos, de encontrarse en forma desordenada (Tabla 1). 23

Proteínas que carecen <strong>de</strong> estructura. Dra. Nuria Sánchez<br />

presentan regiones <strong>de</strong>sor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50 aminoácidos consecutivos consta<br />

<strong>de</strong> 1,183 entradas (http://www.disprot.org/, [10]). Finalmente, y <strong>de</strong>bido a la<br />

aparición <strong>de</strong> las enfermeda<strong>de</strong>s neuro<strong>de</strong>generativas ha surgido también el término<br />

<strong>de</strong> “misfol<strong>de</strong>d proteins” o “proteínas mal plegadas” que se refiere a proteínas que<br />

han adquirido una estructura diferente a la nativa que altera su función biológica.<br />

Dentro <strong>de</strong> éstas proteínas se encuentran los amiloi<strong>de</strong>s, en los que las interacciones<br />

que <strong>de</strong>terminan su función y estructura en la forma fibrilar son diferentes a aquellas<br />

que <strong>de</strong>terminan la estructura y propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> su forma nativa [11].<br />

Los clásicos experimentos <strong>de</strong> Anfinsen en los que la enzima ribonucleasa<br />

completamente <strong>de</strong>snaturalizada es capaz <strong>de</strong> replegarse espontáneamente y volver a<br />

ser activa, <strong>de</strong>mostraron que la secuencia lineal <strong>de</strong> aminoácidos contiene toda la<br />

información necesaria para que esta adquiera su estructura terciaria biológicamente<br />

activa [12]. Por lo tanto la habilidad <strong>de</strong> una proteína para adquirir conformaciones<br />

parcialmente plegadas <strong>de</strong>be <strong>de</strong> estar también codificada en su secuencia <strong>de</strong><br />

aminoácidos. Análisis estadísticos han <strong>de</strong>mostrado que las proteínas intrínsicamente<br />

<strong>de</strong>sor<strong>de</strong>nadas contienen en su estructura primaria un conjunto limitado o <strong>de</strong> baja<br />

complejidad <strong>de</strong> aminoácidos. En general contienen una gran cantidad <strong>de</strong> los<br />

aminoácidos Arg, Lys, Glu, Pro y Ser, <strong>de</strong>nominados como residuos promotores <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>sor<strong>de</strong>n estructural, y bajas proporciones <strong>de</strong> los aminoácidos Cys, Trp, Tyr, Ile y Val<br />

consi<strong>de</strong>rados como residuos promotores <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n estructural [13]. Basados en<br />

estos resultados diferentes autores han <strong>de</strong>sarrollado diversos algoritmos para<br />

calcular la propensión <strong>de</strong> las proteínas o sus segmentos, <strong>de</strong> encontrarse en forma<br />

<strong>de</strong>sor<strong>de</strong>nada (Tabla 1).<br />

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