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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Enumerar las ventajas y desventajas de varios métodos comunes para clasificar proteínas.
Explicar e ilustrar la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas.
Identificar los principales tipos reconocidos de estructuras secundarias de proteínas y especificar los motivos supersecundarios.
Describir el tipo e intensidad relativa de las fuerzas que estabilizan cada orden de la estructura proteínica.
Exponer la información resumida por un diagrama de Ramachandran.
Resumir los principios operativos básicos que subyacen a tres métodos clave para determinar la estructura de las proteínas: cristalografía de rayos X, espectroscopia de resonancia magnética nuclear y microscopía crioelectrónica.
Detallar el proceso gradual mediante el cual las proteínas se pliegan para alcanzar su conformación nativa.
Enunciar las funciones fisiológicas en la maduración proteínica de las chaperonas, la proteína isomerasa de disulfuro y la isomerasa cis-trans de peptidilprolina.
Definir las principales técnicas biofísicas utilizadas para estudiar la estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas.
Precisar cómo los trastornos genéticos y nutricionales de la maduración de la colágena ilustran el estrecho vínculo entre la estructura y la función de las proteínas.
Caracterizar los acontecimientos básicos que subyacen a la patología molecular de las enfermedades priónicas.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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En la naturaleza, la forma sigue a la función. Para que un polipéptido recién sintetizado madure y se convierta en una proteína funcional en términos biológicos, capaz de catalizar una reacción metabólica, impulsar el movimiento celular o formar las varillas y cables macromoleculares que brindan integridad estructural al cabello, los huesos, los tendones y los dientes, debe plegarse en una disposición o conformación tridimensional específica. Además, durante la maduración, las modificaciones posteriores a la traducción pueden agregar nuevos grupos químicos o eliminar segmentos peptídicos necesarios de forma transitoria. Las deficiencias genéticas o nutricionales que impiden la maduración de las proteínas son perjudiciales para la salud. Ejemplos de las primeras comprenden la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, la tembladera o scrapie, la enfermedad de Alzheimer y la encefalopatía espongiforme bovina (“enfermedad de las vacas locas”). Asimismo, ejemplos de las últimas incluyen el escorbuto (ácido ascórbico) y el síndrome de Menkes (Cu). Por el contrario, muchos tratamientos antivirales de acción directa de próxima generación para enfermedades virales como la hepatitis C o el virus de inmunodeficiencia humana (HIV, human immunodeficiency virus) actúan por inhibición de la actividad de proteasas, glucosidasas e isomerasas cis-trans de las peptidilproteínas que catalizan pasos clave en la maduración de las proteínas virales esenciales.
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CONFORMACIÓN EN COMPARACIÓN CON CONFIGURACIÓN
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A menudo, los términos configuración y conformación se confunden. La configuración se refiere a la relación geométrica entre un conjunto dado de átomos, por ejemplo, aquellos que distinguen L- de D-aminoácidos. La interconversión de alternativas configuracionales requiere romper (y reformar) enlaces covalentes. La conformación alude a la relación espacial de cada átomo en una molécula. La interconversión entre confórmeros ocurre con ...