Estrutura Secundária

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1 Bioinformática I Estrutura Secundária Profa. Dra. Ignez Caracelli bit.603@gmail.com Julio Zukerman Schpector 1 Ignez Caracelli aminoácido em sua forma ionizada forma zwitteriônica cadeia lateral amino-terminal N-terminal carbóxi-terminal C-terminal 2 Voet Biochemistry 3e 2004 John Wiley & Sons, Inc. hidrogênio 1

2 Ligação peptídica C N reação de condensação aminoácido 1 aminoácido 2 + C N - 3 Voet Biochemistry 3e 2004 John Wiley & Sons, Inc. ligação peptídica A ligação peptídica aminoácido 1 aminoácido 2 R 1 R 2 ligação peptídica + N-terminal R 1 R dipolo - C-terminal 4 2 resíduos de aminoácido 2

3 A ligação peptídica C N 1,49 Å C N 1,27 Å ligação peptídica C N 1,32 Å 5 A ligação peptídica ligação peptídica estrutura primária C N ângulos de conformação e 6 C N 1,32 Å 3

4 A ligação peptídica estrutura primária sequência de aminoácidos R R C-terminal N C N C N C N-terminal R R 7 Estrutura Primária s ângulos (phi) e (psi) têm livre rotação 8 4

5 A ligação peptídica ligação peptídica 9 conformação trans A ligação peptídica 10 ligação peptídica conformação cis 5

6 Estrutura Primária Algumas combinações dos ângulos (phi) e (psi) não são permitidas. 11 Colisões estéricas não-favoráveis grupo peptídico Ligação peptídica Plano da amida 12 6

7 Estrutura secundária das proteínas folding local enovelamento ao longo de pequenas seções da cadeia polipeptídica interação entre aminoácidos adjacentes ligações de hidrogênio entre grupos R -hélice folha (constituída de fitas ) ligações de hidrogênio 13 -hélice folha pregueada Estrutura Secundária hélice alfa fita beta folha beta turns 14 7

8 Estrutura Secundária: hélice α hélice 3,6 aminoácidos por volta passo = 5.4 Å 1 Å = m grupos-r para fora ligações de H entre (1) C= H-N (4) 15 Estrutura Secundária: hélice α

9 1BIT 768 BIINFRMÁTICA IIgnez Caracelli & Julio Zukerman 7 Estrutura Secundária: hélice α Estrutura Secundária: hélice α hélice alfa de mão direita resíduo i + 8 a ligação de hidrogênio está representada por linhas pontilhadas ligação de hidrogênio resíduo i + 4 as ligações de hidrogênio ocorrem dentro de uma sequência de resíduos de aminoácidos resíduo i 18 9

10 Estrutura Secundária: hélice α C - - hélices na proteínas são hélices de mão direita NH mão esquerda mão direita Estrutura Secundária: hélice α amino-terminal carboxi-terminal 20 10

11 Estrutura Secundária: hélices Hélice 3 10 Hélice α Hélice π 21 3,0 aa/volta passo = 4,8Å 3,6 aa/volta passo = 5,4 Å 4,0 aa/volta passo = 6,0 Å Estrutura Secundária: hélices Hélice 3 10 Hélice α Hélice π 22 11

12 Estrutura Secundária: hélices Hélice 3 10 Hélice α Hélice π 23 Estruturas Secundárias: hélice ligação de hidrogênio dentro da mesma hélice 24 12

13 Estruturas Secundárias: folhas ligação de hidrogênio (entre fitas folha ) C N C N N C N C N C 25 fitas anti-paralelas N C = Estruturas Secundárias: folhas ligação de hidrogênio (entre fitas folha ) C N C N C N C N 26 fitas paralelas N C = 13

14 ligação de hidrogênio (entre fitas folha ) Estruturas Secundárias: folhas pregueadas 27 fitas anti-paralelas Folha : paralelas e antiparalelas antiparalelas paralelas 28 14

15 Estruturas Beta Anti-paralelas vista de cima vista lateral 29 Estruturas Beta Paralelas vista de cima vista lateral 30 15

16 Estruturas turns glicina tipo I tipo II 31 Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox Estruturas turns 32 16

17 Principais Elementos de Estrutura Secundária Folha beta anti-paralela Folha beta paralela Folha beta anti-paralela Folha beta paralela 33 Estrutura Terciária Folding global determinada por interações entre as cadeias laterais (grupos R) ligação de hidrogênio interações de van der Waals e hidrofóbicas ligação dissulfeto esqueleto polipeptídico 34 ligação iônica 17

18 A ligação dissulfeto cisteína cisteína oxidação redução cistina ligação dissulfeto 35 A ligação dissulfeto S S 36 18

19 Estrutura quaternária Mais que uma cadeia polipeptídica juntas por interações fracas colágeno 37 hemoglobina Estrutura de Proteínas (review) 1 seqüência de aa ligações peptidicas 38 determinada pelo DNA 19

20 Estrutura de Proteínas (review) 39 1 seqüência de aa ligações peptidicas determinada pelo DNA 2 grupos R ligações de hidrogênio Estrutura de Proteínas (review) 1 40 seqüência de aa ligações peptidicas determinada pelo DNA 2 grupos R ligações de hidrogênio 3 grupos R interações nãocovalentes, ligações dissulfeto 20

21 Estrutura de Proteínas (review) várias cadeias interações fracas seqüência de aa ligações peptidicas determinada pelo DNA 2 grupos R ligações de hidrogênio 3 grupos R interações nãocovalentes, ligações dissulfeto estrutura primária: estrutura secundária: Níveis estruturais nas proteínas estrutura terciária: estrutura quaternária: 42 21

22 C N C N Gráfico de Ramanchandran ligação peptídica folhas antiparalelas ligação peptídica hélice tripla do colágeno folhas folhas paralelas hélice de mão esquerda ψ (grau) hélice 3 10 hélice de mão direita hélice 43 Φ (grau) Gráfico de Ramachandran 44 22

23 4 5 Solid ribbon hélice α loop 45 turn fitas β folhas β Schematic hélice α loop 46 turn fitas β folhas β 23

24 Gráfico de Ramachandran hbs 48 24

25 49 Gráfico de Ramachandran 50 1hbs 3,00 Å baixa resolução 25

26 mesma proteína Gráfico de Ramachandran 51 1hbs 3,00 Å baixa resolução 2hbs - 2,05Å alta resolução Principais formas tridimensionais fibrosas exemplo: colágeno 52 26

27 Principais formas tridimensionais globulares exemplo: mioglobina 53 27