Documento original del MIT, http://esg-www.mit.edu:8001/esgbio/chapters.html

De la estructura primaria a la cuaternaria


Esta es una molécula de hexoquinasa, una proteína del metabolismo que se encuentra en la mayoría de los seres vivos. Esta compuesta por aproximadamente 6000 átomos y pesa 40 kiloDaltons, también tiene una molécula de glucosa pegada que no se representa en el esquema.
 
 

Estructura primaria

Las proteínas tiene múltiple niveles de estructura. La básica es la estructura primaria.
La estructura primaria de una proteína es simplemente el orden de sus aminoácidos. Por convención el orden de escritura es siempre desde el grupo amino-terminal hasta el carboxilo final, un ejemplo de estructura primaria de una proteína es el siguiente:
 
 
            5        10        15        20        25        30
  1 A A S X D X S L V E V H X X V F I V P P X I L Q A V V S I A
 31 T T R X D D X D S A A A S I P M V P G W V L K Q V X G S Q A
 61 G S F L A I V M G G G D L E V I L I X L A G Y Q E S S I X A
 91 S R S L A A S M X T T A I P S D L W G N X A X S N A A F S S
121 X E F S S X A G S V P L G F T F X E A G A K E X V I K G Q I
151 T X Q A X A F S L A X L X K L I S A M X N A X F P A G D X X
181 X X V A D I X D S H G I L X X V N Y T D A X I K M G I I F G
211 S G V N A A Y W C D S T X I A D A A D A G X X G G A G X M X
241 V C C X Q D S F R K A F P S L P Q I X Y X X T L N X X S P X
271 A X K T F E K N S X A K N X G Q S L R D V L M X Y K X X G Q
301 X H X X X A X D F X A A N V E N S S Y P A K I Q K L P H F D
331 L R X X X D L F X G D Q G I A X K T X M K X V V R R X L F L
361 I A A Y A F R L V V C X I X A I C Q K K G Y S S G H I A A X
391 G S X R D Y S G F S X N S A T X N X N I Y G W P Q S A X X S
421 K P I X I T P A I D G E G A A X X V I X S I A S S Q X X X A
451 X X S A X X A
Esta es la secuencia de la hexoquinasa de la levadura Sacharomyces cerevisiae . Para encontrar mas datos navegue hasta Brookhaven Protein Data Bank 3D browser y entre hexokinase para la búsqueda, o SCOP (Structural Classification of Proteins) y use la referencia PDB número 1HKG.
 
 

Estructura secundaria

La estructura secundaria de una proteína es la que adopta espacialmente. Existen ciertas estructuras repetitivas encontradas en las proteínas que permiten clasificarlas en dos tipos: hélice alfa y lámina beta.

Una hélice alfa es una apretada hélice formada por una cadena polipeptídica. La cadena polipetídica principal forma la estructura central, y las cadenas laterales se extienden por fuera de la hélice. El grupo carboxílo (CO) de un aminoácido n se une por puente hidrógeno al grupo amino (NH) de otro aminoácido que está tres residuos mas allá ( n + 4 ). De esta manera cada grupo CO y NH de la estructura central (columna vertebral o "backbone") se encuentra unido por puente hidrógeno.

Existen tres modelos de alfa hélice. El primero muestra solo al carbono alfa de cada aminoácido. El segundo muestra todos los átomos que forman la columna vertebral del polipéptido . El tercero y mas completo modelo, muestra todos los puentes hidrógeno que mantienen la alfa-hélice .

A- Las hélices generalmente están formadas por aminoácidos hidrófobos , en razón que son, generalmente, la máxima atracción posible entre dichos aminoácidos.

a- las hélices se observan, en variada extensión, prácticamente en todas las proteínas . Para mayor información Bioquímica de Lenhinger.

B-Las láminas beta son el otro tipo de estructura secundaria. Pueden ser paralelas o antiparalelas. Las anti-paralelas generalmente se ven así:

Y los giros que tienen en su estructura :

donde el aminoácido n se une por puente hidrógeno al aminoácido (n +3) .

Existe un tipo especial de modelo molecular para resaltar la estructura secundaria de las proteínas. Navegue hasta este enlace para ver un ejemplo. Este tipo de modelo de proteína representa los segmentos de lámina-beta como cintas en flecha (ribbons) y las alfa hélices como como cintas en espiral. El resto de la cadena polipeptídica se referencia como un espiral al azar ("random coil"), y se dibuja como una fina línea. Por favor, note que espiral al azar o "random coil" es un nombre que lleva a confusión, dado que las proteínas están altamente organizadas, pero esta región no tiene una estructura secundaria con componentes difíciles de categorizar.
 
 

Estructura Terciaria

La estructura terciaria es la estructura plegada y completa en tres dimensiones de cadena polipeptídica, la hexoquinasa que se usa como icono en esta página es una estructura tridimensional completa.


Estructura cuaternaria

Solo esta presente si hay mas de una cadena polipeptídica. Con varias cadenas polipeptídicas, la estructura cuaternaria representa su interconexión y organización. Esta es la imagen de la hemoglobina, una proteína con cuatro polipéptidos, dos alfa-globinas y dos beta globinas. En rojo se representa al grupo hem (complejo pegado a la proteína que contiene hierro, y sirve para transportar oxígeno).


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