Estrutura e Função de proteínas Continua...
Estrutura Quaternária Descreve o número e as posições relativas das subunidades nas proteínas multiméricas; O nível + alto da estrutura são os arranjos macromoleculares... Muito grandes Dezenas de cadeias polipeptídicas Podem ter ác. Nucléicos Ex. citoesqueleto, maquinaria de transcrição
A maquinaria de transcrição do DNA Fatores gerais de transcrição RNA polimerase Complexo mediador promotor Complexo préiniciação da transcrição
Dobramento (enovelamento) Como a célula promove o enovelamento adequado de uma proteína? qualquer cadeia polipeptídica pode, em tese, sofrer dobramentos em 8 n conformações... onde n = número de resíduos (há 8 ângulos de ligação permitidos no esqueleto) Porém adotam uma conformação específica Estado nativo (para a maioria é o estado + estável) A informação está codificada na seqüência...
O enovelamento in vivo é promovido por chaperonas Estudos de desnaturação e renaturação in vitro Muitas proteínas sofrem renaturação espontânea Mas a maioria não... Nas células há mecanismos que garantem o rápido e eficiente enovelamento, mesmo sob altas [ ] Isso se dá pela presença de chaperonas, Proteínas que atuam no dobramento
Chaperonas Há 2 famílias gerais: 1) Chaperonas moleculares: ligam e estabilizam proteínas não enoveladas (ou parcialmente); 2) Chaperoninas: facilitam diretamente o enovelamento.
Como as proteínas trabalham? Ligam-se à outras moléculas (=ligante) (forte ou fracamente, mas muito específica) A ligação envolve ligações fracas simultâneas Do ligante no sítio de ligação Enzimas são uma classe especial de proteínas: Ligam-se aos substratos produtos
Alguns tipos comuns de enzimas ENZIMA Nucleases Proteases Sintetases Isomerases Polimerases Quinase Fosfatase ATPase REAÇÃO CATALISADA Hidrólise ligações entre nucleotídeos Hidrólise ligações entre aminoácidos Condensação de duas moléculas menores Rearranjo de ligações dentro de uma única molécula Polimerização Adição de grupos fosfatos Remoção de grupos fosfatos Hidrólise de ATP
Desempenho das enzimas é dado por K M e V max Velocidade de formação dos produtos de reação (unidades relativas) Concentração de substrato [S]
Enzimas de uma via comum em geral estão associadas fisicamente Enzimas que participam num processo comum, em geral, estão localizadas no mesmo compartimento celular reagentes produtos reagentes produtos reagentes produtos reagentes ou produtos Suporte estrutural
A degradação controlada de proteínas A degradação controlada é uma forma de regular a quantidade de proteína presente num espaço de tempo. A vida média varia de segundos a anos... A via de degradação citosólica tira de circulação proteínas de vida curta e reconhece e elimina aquelas danificadas; No citossol, as proteínas são degradadas em Proteossomos = complexo de enzimas proteolíticas.
Como os proteossomos reconhecem as proteínas que vão para degradação? Atuam em proteínas marcadas para a destruição Ligadas a ubiquitina...
Ácidos nucléicos
Bases nitrogenadas purinas pirimidinas
Ligação fosfodiéster Ligação fosfodiéster
A dupla hélice: modelo 3D do B DNA
Modelos das diversas estruturas do DNA 10,5pb/volta 11 pb/volta Hélice levógira
Não há pontes de H paralelas ao eixo da hélice...há flexibilidade
O DNA dupla fita pode sofrer separação reversível Absorção de luz 260nm DNA fita simples DNA fita dupla Porcentagem de pares GC Temperatura
Muitas moléculas de DNA são circulares Supertorcido Círculo relaxado Micrografia eletrônica do DNA viral SV40
RNAs de diferentes tipos e funções O RNA é quimicamente mais instável que o DNA... Mas pode assumir função catalítica... as Ribozimas. O RNA pode aparecer como: Fita simples Fita dupla (RNA-RNA ou RNA-DNA)
Estrutura secundária e terciária do RNA
A polimerização de ribonucleotídeos é mediada pela RNA polimerase
A síntese de RNAm inicia-se em sítios específicos no DNA molde Como a enzima acha o início do gene? A RNA polimerase liga-se a promotores Seqüências específicas, que nas bactérias são reconhecidas pela RNApol+fator σ ~40pb localizados a 5 do início da transcrição (Seqüências consenso) 5 Em E. coli: Pribnow box TTGACA TATAAT Início da transcrição -35-10 +1
Iniciação Transcrição
Transcrição Extensão Terminação
Modelo de uma RNA polimerase bacteriana ligada a um promotor
Transcrição em eucariotos Mesmos princípios fundamentais de procariotos; Distingue-se por ter múltiplas RNA polimerases e seqs. de controle: RNA pol. I sintetiza a maioria dos rrnas RNA pol. II sintetiza os precurssores do mrna; RNA pol. III sintetiza os precurssores do rrna 5S, trnas e outros RNA pol. mitocondriais e em cloroplastos. Em geral: variam de 500 a 700 kda.
A organização dos genes difere entre pro e eucariotos Procariotos: Organização mais comum dos genes em OPERONS Genes operando como uma unidade de resposta a um único promotor um RNAm comum para várias proteínas relacionadas Há poucas regiões não codificantes Eucariotos: Cada gene é transcrito a partir de seu próprio promotor Em geral, há RNAm precursores que são processados
O processamento do RNAm Nos procariotos transcrição e tradução podem ser simultâneos, nos eucaritos não; Modificação no pré-rnam : 5 : cap 5 de 7-metilguanilato 3 : clivagem e poliadenilação (100 a 250 A s) pelo complexo da poli A polimerase; splicing: retirada dos íntrons e união dos éxons.
Demonstração de splicing no gene de ovoalbumina por hibridização
Seqüências conservadas delimitam os íntrons
Splicing alternativo da α tropomiosina Organização dos exons no gene Músculo estriado Músculo estriado mioblasto Músculo da boca Fibroblasto Hepatoma cérebro
Os 3 papéis do RNA na tradução cadeia polipeptídica em crescimento chegando Ribossomo de partida Movimento do ribossomo
O ribossomo
A informação do RNA mensageiro
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Pareamento Watson-Crick Posição Wobble
RNA transportador (trna) Estrutura e características gerais dos trnas
RNA transportador (trna) Estrutura e características gerais do trna ala de leveduras Símbolos usados: T - ribotimidina Ψ pseudouridina I Inosina D 5,6-diidrouridina m 1 I 1-metilinosina m 1 G 1-metilguanosina m 2 G N 2 -dimetilguanosina
O carregamento dos transportadores é feito pelas Aminoacil-tRNA-sintetases (aars) Classe II Classe I
A tradução pode ser dividida em 3 etapas: iniciação, extensão e terminação
Fatores de liberação auxiliam esta etapa Terminação
As proteínas são produzidas em polirribossomos Modelo de síntese protéica em polissomos circulares
O que acontece com o RNAm após a síntese protéica?