Estructura de Proteínas - bioquimica.dogsleep.net

1 Mlvm/maov/agosto de 2007 Estructura de Prote nasAgosto de 2007 Introducci nEn esta gu a, estudiar s la Estructura de las prote nas. Inicialmente, conocer s la es-tructura tridimensional de los amino cidos individuales. Despu s, analizar s la estructu-ra de los enlaces pept dicos y las cadenas laterales de los amino cidos en algunos oli-gop ptidos. Para terminar, estudiar s los niveles estructurales de las prote nas. Cuando sea necesario, aprender s a usar nuevos comandos de RasMol. Si surge alguna duda respecto de los comandos ya conocidos, consulta el documento Tutorial de RasMol y si a n no la puedes resolver acude al este tema debes descargar el archivo y guardarlo en Mis docu-mentos. Una vez guardado, busca el archivo en Mis documentos y desempaca la car-peta Mol culas03 en Mis documentos.

2 Tambi n en Mis documentos, crea una car-peta que tenga por nombre tus apellidos seguidos de la palabra Prote nas (ejemplo Gonzales Moreno Prote nas), esta ser tu carpeta de trabajo, en la cual debes grabar todas las im genes que se te pida que guardes durante esta sesi mica de los amino cidos prote nicosLas prote nas naturales s lo contienen amino cidos -L 2S; usaremos RasMol para visualizar la estruc-tura tridimensional de este tipo de amino RasMol y abre el archivo que esta en la carpeta Mol culas03que acabas de desempa-car. Usa el men Display, para visualizar la mol cula en formato de Ball & Sticks. Recuerda que la mol -cula est coloreada seg n el c digo CPK (C = gris, H = blanco, O = rojo y N = azul). Para comprobar que este archivo corresponde a la forma L, selecciona el carbono alfa como centro de rotaci n (set picking centre y clic sobre l) y gira la mol cula para visuali-zarla seg n la convenci n de Fischer (ver Esquema 1 del Ap ndice al final de esta gu a).

3 La imagen debe verse como la figura de la dere-cha, con el radical -amino hacia adelante y a la otra ventana de RasMol, abre la mol cula , que tambi n se encuentra en la carpeta Mol culas. Este archivo contiene las coordenadas de la D-Alanina. Visuali-za la mol cula en modo Ball & Sticks y ori ntala seg n la convenci n de Fischer, para que compruebes que efectivamente este par de enanti meros son im genes en el es-pejo uno del otro. Rota la imagen, sin importar que giros realices con esta mol cula, no es posible que la imagen sea exactamente igual a la de L-Alanina. Guarda la imagen de la D-Alanina orientada seg n la convenci n de Fischer, en la carpeta de trabajo de Mis Documentos, usando la opci n GIF del men Export, con nombre el archivo de la D-Alanina, sin cerrar la ventana, y abre Repite las ma-niobras que realizaste con la L-Alanina.

4 En una tercera ventan, abre el archivo de co-Taller de Computo en Bioqu micamlvm/maov/Prote nas/2ordenadas de la Arginina ( ) que se encuentran en la misma carpeta. Ori ntala igual que las anteriores. Podr s ver que al orientar los grupos carboxilo y amino de las tres mol culas siguiendo la convenci n de Fischer, la nica diferencia entre ellas es la cadena lateral (R) que queda hacia atr s y en la parte inferior de la imagen. Guarda las im genes de Aspartato y Arginina usando la opci n GIF del men Export, con nombre Asp y Arg, respectivamente, en la carpeta de trabajo. Cierra las ventanas del Aspartato y la Arginina. Repite el ejercicio de visualizaci n con los otros amino cidos de la carpe-ta, ya no es necesario guardar ninguna imagen. Todos los amino cidos deben ser L, excepto uno Cu l?

5 Visualizaci n de amino cidos en cadenas pept dicasAl estudiar la Estructura tridimensional de prote nas, es importante reconocer con facili-dad los amino cidos individuales en las cadenas , RasMol permite hacer esto en varias el archivo activo y abre Este archivo contiene las coordenadas de un oligop tido formado exclusivamente por amino cidos no polares. Gira la mol cula para orientar su eje mayor en sentido horizontal, y ajusta el tama o hasta que puedasverla completa en la n de los extremos amino y carboxiloPara una mol cula peque a como esta, una forma f cil para identificar los extremos es hacer clicCo-lours Group. La cadena de amino cidos se colo-rea de azul en el extremo amino terminal y va cam-biando hasta el rojo, en el extremo carboxilo terminal.

6 S es necesario, gira la mol cula para que el extremo amino terminal quede del lado izquierdo de la venta-na. Como recordar s, esta es la forma convencional de representar la secuencia de amino cidos de las prote nas, cambia la visualizaci n a modo Ball & Sticks, la imagen debe ser semejante a la figura de la derecha. Cambia el color a CPK e intenta identifi-car los amino cidos que forman la cadena, compa-rando sus estructuras con las de la Tabla 1 del Ap ndice, que se encuentra al final de esta gu a. Escribe la secuencia, usando s mbolos de una letra y cons rvala a la de identificaci n de amino cidosEn la ventana de L nea de Comandos escribe el comando siguiente:select alphaCon este comando se seleccionan nicamente los carbonos alfa de la mol cula. Ahora escribe:label %nRasMol escribe una etiqueta con el nombre del amino cido (%n).

7 Finalmente, cambia el color de las etiquetas a amarillo. Si las etiquetas se sobreponen y no se pueden leer bien, orienta la imagen de manera que puedas leerlas, pero manteniendo el extremo Taller de Computo en Bioqu micamlvm/maov/Prote nas/3amino del lado izquierdo de la ventana. Compara la secuencia de la pantalla con la que tu escribiste para darte cuenta si eres capaz de identificar los amino cidos por su es-tructura o si necesitas repasarlos. Guarda la imagen del p ptido marcado, con formato GIF y nombre Nopolar, en la carpeta de s de las que ya conoces, el comando label de RasMol tiene otras opciones para desplegar informaci n espec fica, los m s tiles en el an lisis de prote nas son:%a = nombre del tomo en el archivo %c %s = identificaci n de la cadena%e = s mbolo del elemento%i = n mero del tomo%n = nombre del amino cido%r = n mero del residuo de amino cido en la cadenaCodificaci n de amino cidos por colorLos esquemas de colores Amino y Shapely, se pueden usar para identificar amino ci-dos o clase de ellos.

8 Escribe en la l nea de comandos:colour aminoRevisa el color asociado a cada amino otra ventana de RasMol, vuelve a abrir el archivo , visualiza la mol cu-la con las mismas propiedades que la anterior. Escribe en las l nea de comandos:colour shapelyCompara los colores que se asigna a cada amino cido en los dos el ejercicio de identificaci n por colores primero con el archivo y des-pu , que se encuentran en la misma carpeta. Observa los tipos diferentes de colores que se asignan a cada clase de amino cidos, trata de encontrar una enlace pept dico y esqueleto de oligop ptidosCierra todas las ventanas abiertas menos una, en ella abre el archivo Pri-mero, intenta identificar los amino cidos, compar ndolos con la tabla del Ap ndice. Despu s, empleando el m todos para poner etiquetas que acabas de aprender, identifi-ca los amino cidos que forman el p ptido.

9 Ahora en la L nea de comandos escribe:show sequenceEn la ventana L nea de Comandos se muestra la secuencia de la cadena, comenzan-do en el extremo amino m todo funciona con todas las prote nas y p ptidos obtenidos del Protein DataBank, porque tienen el formato completo. Cuando los archivos provienen de otras fuen-tes, la instrucci n puede no posible obtener m s informaci n sobre el p ptido haciendo clic men File Infor-mation. Con este comando, se obtiene informaci n de la mol cula, que los autores es-criben en el archivo de coordenadas: Molecule name. Es el nombre de la mol cula. Puede o no estar presente Classification. Por lo general se ala la funci n que realiza la prote de Computo en Bioqu micamlvm/maov/Prote nas/4 Brookhaven code. Es el nombre del archivo de coordenadas, asignado por el ProteinData Bank.

10 Number of chains. Si la prote na es simple, indica el n mero de cadenas de amino -cidos. S tiene grupos conjugados, cada grupo no prote nico cuenta como una cade-na adicional. Si s lo hay una cadena, este apartado no aparece. Number of groups. En las cadenas simples, corresponde al n mero de amino cidos, en las conjugadas, al n mero de amino cidos m s el n mero de grupos conjugados. Number of atoms. Indica el n mero total de tomos de amino cidos y entre par nte-sis, el n mero total de tomos en el archivo, aunque no sean de amino cidos. Number of bonds. Es el n mero de enlaces que el programa encontr en el archivo o que calcul , si no est n incluidos en el archivoCuando alg n dato no est incluido en el archivo, el apartado correspondiente no apa-rece en la ventana de informaci n.