Estructura 3D de proteínas

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Antonia Redondo Bustamante
hace 7 años
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1 Estructura 3D de proteínas Aportaciones de la Bioinformática Structural Bioinformatics Laboratory Research Group on Biomedical Informatics (GRIB) Universitat Pompeu Fabra

2 Sumario Conceptos básicos (I): Estructura tridimensional de proteínas Principal recurso en la red (I): Protein Data Bank Conceptos básicos (II): Clasificación estructural de proteínas Principal recurso en la red (II): SCOP

3 Objetivos Capacidad de buscar y asimilar la información estructural que se encuentra disponible en la red sobre una proteína de interés.

4 Conceptos básicos estructura 3D de proteínas Definición e importancia Estructura primaria: aminoácidos, enlace peptídico Estructura secundaria: elementos regulares: héliceα, láminaβ, lazos, motivos Estructura terciaria y cuaternaria: dominios y plegamiento

5 Definición Estructura tridimensional: Forma, volumen. Disposición en el espacio de los átomos que forman la proteína.

6 Importancia Cada proteína tiene una estructura tridimensional única (conformación nativa), determinada por su secuencia, de la cual depende su función. Secuencia Estructura Función exptl prediccións

7 Proteínas TIPO EJEMPLO globulares enzimas fibrosas colágeno de membrana receptores

8 Niveles de organización de las proteínas Se pueden distinguir cuatro niveles:

9 Estructura primaria + H 3 N CH COO - R cadena lateral: gly, pro ala, val, leu, ile, phe, met glu, asp, lys, arg ser, thr, cys, asn, gln, tyr, his, trp

10 Estructura primaria (II) Polimerización por condensación Enlace peptídico: semirígido y planar Enlaces phi (Φ) y psi (Ψ) son flexibles

11 Mapa de Ramachandran No todos los valores de phi (Φ) y psi (Ψ) están energéticamente permitidos. Hoja ß Hélice α levógira Hélice α

12 Estructura secundaria (I) Hélice α

13 Estructura secundaria (II) Lámina β

14 Lazo Las proteínas están formadas por combinaciones de hélices α y hojas β conectados por segmentos de aa de diferentes tamaños y formas denominados lazos. Son muy flexibles Suelen estar involucrados en la función.

15 Motivo En las proteínas se dan combinaciones simples de algunos elementos de estructura secundaria con una disposición geométrica específica que se denominan motivos. Algunos están asociados a una función especifica.

16 Motivos α-α Unión a DNA Unión a Ca +2

17 Motivos β-β Horquilla β Meandro Greca

18 Motivos β-α-β

19 Dominio Parte de la proteína, formada por varios motivos, que tiene un plegamiento propio e independiente. Una proteína puede tener un solo dominio o varios. Unidad funcional. Subunidad es un sinónimo.

20 Estructura cuaternaria El modo en que varias subunidades o varias cadenas polipeptídicas se disponen en el espacio.

21 Sumario Conceptos básicos (I): Estructura tridimensional de proteínas Principal recurso en la red (I): Protein Data Bank Conceptos básicos (II): Clasificación estructural de proteínas Principal recurso en la red (II): SCOP

22 Protein Data Bank Qué es? Qué tipo de información nos proporciona? Cómo hacemos una búsqueda?

23 Protein Data Bank (II) Único almacen mundial para el procesado y distribución de datos estructurales de macromoléculas biológicas. Creado en 1971 por el Brookhaven National Laboratory (Upton, NY) con 7 estructuras. Desde 1998 lo gestiona el Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (RCSB) y contiene más de estructuras. Origen: cristalografía de rayos X y RMN.

25 Qué contiene el PDB?

26 Crecimiento del PDB

27 Contenido de un fichero pdb PDBid: nxyz CABECERA (HEADER) Caraterísticas químicas y bioquímicas Detalles experimentales de la determinación de la estructura Características estructurales COORDENADAS Coordenadas atómicas de la estructura

28 Contenido de un fichero pdb (II) Todos los ficheros: Fuente Secuencia Estructura química de cofactores y grupos prostéticos Nombre de todos los componentes de la estructura Descripción cualitativa de las características de la estructura Referencias bibliográficas Coordenadas tridimensionales

29 Contenido de un fichero pdb (III) Términos adicionales para rayos X: Condiciones de cristalización Datos cristalográficos Información sobre la recogida de datos y su estadística Información sobre el refinamiento de la estructura: resolución Factores de temperatura y ocupación

30 Contenido de un fichero pdb (IV) Términos adicionales para RMN: Número de modelos Información sobre la recogida de datos Características de la muestra Lista de experimentos Restricciones aplicadas para resolver la estructura

31 PDB: formatos Formato PDB: formato clásico Formato mmcif: orientado a bioinformática XML: en desarrollo

35 PDB: entrada de datos Proceso integrado y documentado adquisición, anotación, validación y distribución

37 Obtención de datos Descargar toda la base de datos: Opción download files Buscar información concreta: Opción search the archive

38 Búsquedas en el PDB Por PDBid QuickSearch SearchLite SearchFields Status Search

39 Búsquedas en el PDB (II)

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