Estructura 3D de proteínas (2)

Transcripción

1 Estructura 3D de proteínas (2) 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 Principios generales Estructura de las proteínas se basa en las propiedades físico-químicas de los átomos que la forman. La principal fuerza que dirige el plegamiento de una proteína es el efecto hidrofóbico. Los puentes disulfuro son elementos adicionales para unir dos cadenas o plegar una de una forma determinada.

5 Clasificación de proteínas Propuesta por Levitt and Chothia en 1976: todo α todo β α/β α+β otras

6 Proteínas α Agrupación de hélices α para dar lugar a estructuras compactas: fardo de 4 hélices (4-helix bundle) tipo globina (globin-like)

7 Proteínas α: fardo de 4 hélices

8 Proteínas α : tipo globina

9 Proteínas α/β Estructuras en las que se suceden hélices α y láminas β: barril TIM hoja α/β abierta (open α/β sheet)

10 Proteínas α/β: barril TIM

11 Proteínas α/β: barril TIM (II)

12 Proteínas α/β: hoja abierta

13 Proteínas α/β: hoja abierta (II) Interruptor topológico (topological switch)

14 Proteínas α/β: hoja abierta (III)

15 Proteínas β Láminas antiparalelas: Barril arriba-abajo (up-and-down barrel) Turbina β (β-propeller) Sandwich β de grecas (greek-key sandwich) Brazo de gitano de grecas (greek-key jelly-roll) Láminas paralelas: Hélice β

16 Proteínas β: barril arriba-abajo

17 Proteínas β: turbina β

18 Proteínas β: sandwich de grecas

19 Proteínas β: brazo de gitano de grecas

20 Proteínas β: hélices β

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 SCOP Iniciada en 1995 en el MRC Laboratory of Molecular Biology. Clasificación de todas las proteínas de estructura conocida basada en las relaciones evolutivas y estructurales. La unidad de clasificación es el dominio. La estructura se conserva más que la secuencia. Inspección visual y comparación automática de estructuras.

23 Jerarquia en SCOP Clase Plegamiento Superfamilia Familia

24 Scop clases Basada en el PDB del 1/8/2003: entradas dominios 800 plegamientos 1294 superfamilias 2327 familias

25 Familia Proteínas que tienen un origen evolutivo común: Identidad de secuencia 30% Menor identidad, pero función y estructura muy similar Las familias subdividen en proteínas, especies y ficheros PDB.

26 Superfamilia Proteínas que podrían tener un origen evolutivo común: Identidad de secuencia baja Estructura similar A menudo, características funcionales similares

27 Plegamiento Elementos de estructura secundaria principales iguales. Mismas conexiones topológicas. Diferencias en los elementos de estructura secundaria periféricos o en los lazos. La causa puede ser físico-química o evolutiva.

28 Clase La mayoría de ellas basadas en cuáles son los elementos de estructura secundaria que los componen: α β α/β α+β multidominios proteínas pequeñas de membrana otras

29 Búsquedas en SCOP Top of hierachy Key search: PDBid Text search

30 Bibliografía Bourne PE, Weissing H (eds) Structural bioinformatics. Hoboken (NJ): Wiley-Liss Inc, 2003 Branden C and Tooze J. Introduction to Protein Structure (2nd ed). New York: Garland Pub Co, Gomez-Moreno C, Sancho J (coords) Estructura de proteínas. Barcelona: Editoral Ariel, Lesk AM. Introduction to Protein Architecture. Oxford: Oxford University Press, 2001