Proteínas de unión a O 2

Transcripción

1 Proteías de uió a O 2 Patricio Muñoz Torres patricio.muozt@gmail.com Fució de proteías Coocer la estructura 3D de ua proteía es ua parte importate para eteder como fucioa. Las proteías so moléculas diámicas y su fució depederá de su iteracció co otras moléculas, afectado su fisiología (a veces sutilmete y otras cambiado la coformació de la proteía). La fució muchas veces ivolucra la uió reversible de la proteía a otra molécula (ligado). Esta uió ocurre e u sitio específico llamado sitio de uió. La iteracció proteía-ligado ocurre por complemetariedad etre ambas a ivel de tamaño, forma, carga y carácter hidrofóbico e hidrofílico.

2 Fució de proteías Fució de proteías Las proteías so moléculas flexibles, por lo que ua coformació específica será la resposable de su fució. La proteía si su ligado o ejerce igua fució (iactiva). Cuado ocurre la iteracció, la proteía cambia su coformació y se activa. Proteías multiméricas: cuado ua subuidad ue u ligado, tambié se afectará la coformació de las otras subuidades y por lo tato su afiidad.

3 Fució de proteías Fució de proteías

4 Fució de proteías Grupos prostético. Compuesto orgáico que se ue fuertemete a la proteía y que permite que sea fucioal. Proteías de uió a oxígeo Mioglobia y hemoglobia so las más estudiadas y caracterizadas. El oxígeo es poco soluble e agua y o se puede disolver por si solo e la sagre. Mioglobia Además, igú amioácido puede uirlo. Si embargo, metales de trasició so muy efectivos e su uió reversible al oxígeo, pricipalmete Fe y Cu. Estos metales libres actúa e el cuerpo formado especies tóxicas de oxígeo, por lo que se ecuetra e la célula uidos a las proteías a través del grupo prostético (grupo o amioacídico de ua proteías) hemo. Hemoglobia Grupo hemo

5 Proteías de uió a oxígeo El grupo hemo está compuesto de u aillo de protoporfiria que está uido a u ió Fe +2. El ió ferroso forma 6 elaces: 4 co los N del aillo de porfiria (forma ua estructura plaa) y 2 perpediculares a la porfiria. Los N evita que Fe +2 se covierta a Fe +3, ya que el ió ferroso ue oxígeo. El oxígeo se ue a uo de los elaces perpediculares del grupo hemo y la coversió de Fe +2 a Fe +3 se evita por ua His uida e el otro elace libre. E presecia de O 2, el grupo hemo cambia de color de morado a rojo. El óxido ítrico (NO) y la moóxido de carboo (CO) se ue al grupo hemo co más afiidad que el O 2. Mioglobia Mioglobia o Mb (16,7 kda) ue sólo ua molécula de O 2. Se ecuetra e el tejido muscular de aimales, facilitado el trasporte de O 2 e el músculo. El 78% de su estructura so α-hélices. La uió de su ligado está defiida por la costate de asociació, K a, que idica el grado de afiidad de la proteía por su ligado. Ua Mb co u alto valor de K a idica que tiee ua alta afiidad por el O 2. La costate de disociació del ligado, K d, idica la liberació del ligado y es igual a 1/K a. U alto valor de K d idica poca afiidad de la Mb por O 2. Comportamieto hiperbólico

6 Mioglobia La uió de ligados al grupo hemo provoca cambios e la coformació de la proteía que dismiuye su afiidad por el ligado, respecto al hemo libre. Mb ue co mayor afiidad CO que O 2 (200 veces más afí por CO). PREGUNTA: Cómo será K a y K d para CO y O 2? Mb posee su grupo hemo profudamete eterrado e cetro e ua estructura llamada bolsillo. Si la proteía fuera rígida o habría acceso al O 2 y o ocurriría el trasporte. Ue fuertemete el O 2, pero lo libera esporádicamete a los tejidos (actúa como reserva de O 2 ). Hemoglobia El oxígeo es trasportado casi por completo e la sagre uido a la hemoglobia (Hb) e los eritrocitos (células icompletas que perdiero orgaelos y que o so capaces de reproducirse y que trasporta la Hb). E las arterias la Hb está saturada 96% y e la veas 64%, es decir, libera 1/3 del O 2 que trasporta.

7 Hemoglobia Posee 4 sitios de uió a O2, debido a que posee 4 cadeas polipeptídicas (tetrámero) capaces de uir este gas. Muy sesible a pequeños cambios e la cocetració de O2, a diferecia de la Mb que es prácticamete isesible. La iteracció etre subuidades provoca cambios estructurales que modifica la afiidad por O2. Esto permite etregar O2 de acuerdo a las demadas de cada tejido. La Hb de u adulto está compuesta de dos cadeas α y dos cadeas β (idéticas e estructura 3D, pero distitas e su secuecia). Cada cadea de Hb tiee ua estructura similar a la de la Mb. Hemoglobia

8 Hemoglobia La uió de O 2 geera cambios coformacioales e Hb, ecotrádose dos estados: R (uido a O 2 ) y T (vacío). Cuado se ue O 2, el estado T cambia de forma al estado R debido a cambios e la distribució de los aa cercaos al grupo hemo. Esto se refleja e cambios e la afiidad de Hb por el O 2 : estado T tiee baja afiidad, la cual aumeta a medida que ue otra molécula de O 2, hasta alcazar el estado R que es muy afí por O 2. Esto idica ua regulació alostérica (la uió de u ligado a u sitio afecta las propiedades de uió de los siguietes ligados) e la uió del O 2 a la Hb. Hemoglobia Tambié trasporta H + y CO 2. Estos compuestos se geera por la respiració celular y so llevado a los pulmoes para ser elimiados. E agua el CO 2 se hidrata y se geera a HCO 3 - (bicarboato) y H +. Reacció catalizada por la ezima ahidrasa carbóica. Los H + acidifica el medio y se dismiuye la afiidad por O 2. Bajos ph y alta cocetració de CO 2 e los tejidos periféricos promueve su uió a la Hb y la liberació de O 2. La Hb iteractúa co la molécula 2,3-bifosfoglicerato (itermediario de la glicólisis) de los eritrocitos que dismiuye la afiidad de la proteía por O 2, porque estabiliza el estado T.

9 Hemoglobia Si la curva se desplaza a la derecha, idica que dismiuye la afiidad por O 2. Si se desplaza a la izquierda, idica que aumeta la afiidad por O 2. Muchas gracias Patricio Muñoz Torres patricio.muozt@gmail.com