Lección 5. Proteínas globulares – Estructura de macromoléculas 2022-23

Para saber más:

Clases de proteínas globulares según la estructura secundaria predominante. Proteínas alfa (25 % del total de dominios conocidos); proteínas beta (20 %); proteínas alfa/beta (30 %); proteínas alfa+beta (25 %). Existen, además, proteínas con poca estructura secundaria.
Proteínas alfa.
Arrollamientos de hélices (‘coiled-coils’). Dos hélices muy largas con secuencias (abcdefg)n, donde a y d son hidrofóbos, se disponen con ángulos de ~ 20° juntando sus zonas hidrófobas. Los filamentos intermedios (proteínas fibrosas) tienen esta estructura.
Fardos de hélices. Largas hélices con ángulos de ~ 20°. Si tienen de 2 a 6 hélices son todas anfipáticas. Si tienen 7 o más hélices, alguna se sitúa en el centro o bien se disponen en dos o más capas. Pueden ser solubles o formar parte de membranas celulares.
Dominios de globina. Formados por hélices menos largas, con ángulos de ~ 20°, de ~ 50° o ambos en la misma proteína.

Proteínas beta.
De una sóla lámina (barril beta). Suelen tener 7 u 8 hebras, la primera enlazada por puentes de H con la última. El orden de las hebras no tiene porque reflejar su orden en la secuencia. La secuencia de las hebras presenta una marcada alternancia de residuos polares y apolares. Algunos barriles están abiertos y consisten en una lámina curva cuyo lado abierto lo tapa un bucle o alguna hélice. Hay barriles grandes de muchas más hebras que forman poros en membranas celulares.
De varias láminas. Por ejemplo: los emparedados beta (‘beta sandwiches’) consisten en dos láminas empaquetadas una contra la otra.

Proteínas alfa/beta.
Contienen hélices alfa y láminas beta (habitualmente paralelas). Las hélices y las hebras de la lámina se alternan a lo largo de la secuencia.
Con lámina cerrada (barriles alfa/beta). Láminas de 7 u 8 hebras que forman un barril sobre cuya cara externa se empaquetan las hélices. Las hebras son esencialmente apolares. Muchas son enzimas, en cuyo caso el sitio activo está en los bucles del lado carboxilo de las hebras.
Con lámina abierta. Con frecuencia tienen menos de 7 hebras pero a veces tienen más. Casi siempre dan lugar a tres capas que suelen ser alfa/beta/alfa. A veces sólo hay dos capas (alfa/beta), como en las herraduras alfa/beta.

Proteínas alfa+beta.
Las hélices y las hebras de las láminas tienden a estar segregadas (no alternadas) en la secuencia. Las láminas tienden a ser antiparalelas. ¿Porqué?
Pequeñas proteínas.
Suelen tener menos de 60 aminoácidos. Son pobres en elementos de estructura secundaria. Su estructura tridimensional está frecuentemente estabilizada por puentes disulfuro o por cationes unidos.
Concepto de dominio. Proteínas con varios dominios.
Un dominio de plegamiento es una parte de una proteína cuyos residuos forman pocos contactos con el resto. Las proteínas descritas hasta ahora constan de un solo dominio. Muchas proteínas, sin embargo, tienen varios. Los dominios suelen conectarse en un solo punto. La estructura de cada dominio puede ser cualquiera de las descritas para proteínas monodominio. Genes que en un organismo dan lugar a varias proteínas pueden, en otro, estar fusionados y codificar una proteína multidominio.