Introducción a la Complejidad Proteica

Estructura de las Proteínas

Estructura Secundaria

Los plegamientos estables, consecuencia de la estructura primaria, dan lugar a la estructura secundaria. Existen dos tipos principales:

• α-hélice: Plegamiento en espiral en sentido horario. Cada vuelta se completa con 3,6 aminoácidos. Se estabiliza por puentes de hidrógeno entre los grupos -NH- y -CO- (i + 4). Las cadenas laterales se proyectan hacia el exterior. Estructuras primarias muy diferentes pueden presentar la misma estructura secundaria. Cadenas laterales muy voluminosas o con cargas eléctricas del mismo signo desestabilizan la α-hélice.
• Lámina plegada, estructura β o lámina β: Estructura en forma de lámina plegada en zigzag. Se estabiliza por puentes de hidrógeno transversales.

Estructura Terciaria

Es la configuración espacial definitiva que adoptan las diferentes regiones de la cadena polipeptídica, cada una con su correspondiente estructura secundaria. Es consecuencia de las interacciones establecidas entre diferentes puntos de las cadenas laterales. El resultado es que la estructura secundaria se pliega sucesivamente. Se forman, generalmente, dos tipos de estructuras tridimensionales:

• Proteínas globulares: Alto grado de plegamiento y estructuras esféricas.
• Proteínas fibrilares: Menor plegamiento y estructuras alargadas.

Los enlaces más característicos en la estructura terciaria son:

• Puentes de hidrógeno: Entre átomos vecinos que pertenecen a grupos polares -OH, -NH-, -CO-…
• Enlaces electrostáticos: Entre grupos con carga opuesta -NH₃⁺… -OOC^-
• Enlaces hidrófobos y fuerzas de Van der Waals: Entre los radicales alifáticos o aromáticos de las cadenas laterales.
• Enlace covalente disulfuro: -S-S- entre dos grupos tiol correspondientes a dos aminoácidos cisteína.

Propiedades de las Proteínas

Desnaturalización

La desnaturalización es la pérdida de la configuración espacial característica de una proteína, lo que anula su funcionalidad biológica. Se produce por condiciones ambientales desfavorables como:

• Calor excesivo
• Sustancias que varían el pH
• Iones, electricidad, presión…

Estos factores provocan la ruptura de puentes de hidrógeno, puentes disulfuro, etc., excepto los enlaces peptídicos.

Si las condiciones desfavorables duran poco tiempo o son poco intensas, la desnaturalización es temporal y reversible, y la proteína adopta su configuración inicial cuando cesan esas condiciones. Si los cambios ambientales son intensos y persistentes, la desnaturalización es irreversible.