Introducción a la estructura de las proteínas

ya hemos estado hablando un montón de tiempo acerca de las proteínas acerca de la enorme variedad de cosas que hacen en los sistemas biológicos desde actuar como hormonas o anticuerpos hasta proveer estructuras en las células o ser mecanismos de señalización y toda una serie de cosas y ahora su habilidad para hacer todo ese tipo de cosas en los sistemas vivos proviene es un producto de su estructura así es que de lo que vamos a hablar en este vídeo es de la estructura de las proteínas y para poder realmente apreciar la estructura de las proteínas vamos a observar a una molécula de hemoglobina lo que hay por aquí tenemos una molécula de hemoglobina y las moléculas de hemoglobina están compuestas por cuatro cadenas poli peptídicas dos de ellas tienen 141 aminoácidos y las otras dos tienen 146 aminoácidos así es que en total tienen 574 aminoácidos 574 aminoácidos pero como podemos ver esos aminoácidos no están en alguna configuración aleatoria están organizados en cierta configuración que es muy buena para hacer lo que hace la hemoglobina lo cual es transportar oxígeno la hemoglobina es muy buena transportando oxígeno dentro de las células rojas y bueno así como tenemos las proteínas de la hemoglobina hay muchísimos muchísimos muchísimos otros tipos de proteínas que hacen un montón de otro tipo de cosas pero cómo le hacen para obtener su estructura y bueno una forma de pensar en todo esto es ver que hay diferentes niveles de estructura y el primer nivel de la estructura le podemos llamar estructura primaria y esta es simplemente el orden de los aminoácidos que componen a esta proteína cuando hablamos acerca del paso de la traducción que tenemos por ahí algún rn mensajero a rn m que llega a un ribosoma y luego hay por ahí algunos a rn de transferencia arnette que se dedican a traer aminoácidos y juntarlos y se empiezan a enlazar entre ellos justo ahí es donde se está formando la estructura primaria y justo el adn o bueno la información en el adn lo que está programando es esto de aquí aunque ya está programando en qué orden se van a enlazar los aminoácidos así es que la estructura primaria es simplemente el orden en el que se encuentran los aminoácidos el orden de los aminoácidos la estructura primaria es simplemente el orden es simplemente como formamos a nuestro polipéptido a partir de los aminoácidos pero también nos podemos preguntar cómo le hace el poli péptido para doblarse de todas estas formas y poder hacer todo ese tipo de cosas que necesita hacer bueno pues en la estructura secundaria la estructura secundaria y la estructura secundaria se debe a las interacciones que hay en el esqueleto proteico y tengo unos cuantos ejemplos de eso por aquí como podemos ver por aquí tenemos una cadena poli peptídica tenemos un montón de aminoácidos que están enlazados con estos enlaces peptídicos esto de aquí es un enlace peptídicos y por aquí también tenemos otro enlace peptídicos entre el carbono del grupo carbon hilo y el nitrógeno y buscamos otro carbono del grupo carbón y lo enlazado con un nitrógeno y tenemos otro enlace peptídicos y fácilmente nos podemos imaginar que esta cadena poli peptídica baja por aquí pero luego vuelve a subir y vuelve a bajar pero por aquí estamos viendo que cuando vuelve a bajar tiene el mismo sentido aquí tenemos nitrógeno y luego el carbono del grupo carbón y lo luego el enlace peptídicos y otra vez nitrógeno carbono del grupo carbón hilo y enlace pep típico y lo que estamos viendo por aquí es que el esqueleto del polipéptido está interactuando incluso decidí no dibujar las cadenas laterales y poner simplemente una r por aquí para cada una de las distintas cadenas laterales para hacer más énfasis en cómo interactúa el esqueleto del polipéptido ejemplo aquí tenemos este nitrógeno que es mucho más electro negativo que este hidrógeno por lo cual el nitrógeno está abrazando los electrones de este enlace y el hidrógeno tiene una carga parcial positiva por otro lado tenemos aquí a este oxígeno que es más electro negativo que el carbono y por lo tanto está abrazando a los electrones de este carbono y tiene una carga parcial negativa y entonces este hidrógeno y este oxígeno se van a sentir atraídos y se va a formar un puente de hidrógeno ok este es uno de esos famosísimos puentes de hidrógeno y lo mismo está sucediendo por aquí y también lo mismo está sucediendo por acá y entonces estas dos cadenas pueden formar como una hoja o una lámina y bueno de hecho se les llama así se les llama hoja plegada beta o bueno también algunas veces se le llama lámina beta ahora por aquí también construyó una hoja plegada de eta pero tal vez puedas encontrar fácilmente la diferencia entre estas dos por aquí y vamos del nitrógeno al carbono alfa este es el carbono alfa al carbono del grupo carbon hilo y luego otra vez al nitrógeno aunque hay del nitrógeno al carbono alfa este es otro carbono alfa al carbono del grupo carbon hilo y otra vez al nitrógeno y de este lado también estábamos viendo en la misma dirección empezábamos en nitrógeno carbono alfa carbono del grupo carbón y lo nitrógeno y luego otra vez carbono alfa carbono del grupo carbon hilo y nitrógeno así es que esta es una hoja plegada beta paralela estos dos esqueletos que están interactuando están yendo en la misma dirección así es que diríamos que esta hoja plegada beta es paralela que es una hoja plegada beta paralela mientras que en esta otra de aquí ok podemos ver que los esqueletos son paralelos pero podemos ver por aquí que estamos yendo del nitrógeno al carbono alfa al carbono del grupo carbón y lo nitrógeno carbono alfa carbono del grupo carbón y lo nitrógeno esto es lo que sucede del lado izquierdo pero del lado derecho estamos viendo nitrógeno carbono del grupo carbón y lo carbono alfa nitrógeno carbono del grupo carbón y lo carbono alfa nitrógeno y estamos yendo en la dirección opuesta de hecho hasta lo dibujé de cabeza lo que hay bueno en realidad nada más tome este esqueleto y lo volteé y lo pegue por acá y por eso están las letras de cabeza no creo pero seguimos teniendo estos puentes de hidrógeno estos puentes de hidrógeno entre el hidrógeno que tiene una carga parcial positiva porque el nitrógeno es más electro negativo y este oxígeno que tiene una carga parcial negativa que hay por aquí seguimos teniendo estos puentes de hidrógeno y también tenemos que los esqueletos son paralelos pero estamos yendo en direcciones opuestas así es que diríamos que estas son hojas plegadas beta anti paralelas anti paralelas hoja plegada beta anti paralela o también conocida como lámina beta anti paralela así es que esta es otra forma de estructura secundaria y luego por aquí tenemos esta cosa y podemos ver que este esqueleto tiene una forma de hélice y aquí tenemos puentes de hidrógeno entre los distintos niveles de la hélice por aquí tenemos este oxígeno que tiene una carga parcial negativa y un hidrógeno que tiene una carga parcial positiva y se forma un puente de hidrógeno entre estos dos y por acá también se forma un puente de hidrógeno y esto es lo que le da la estructura de hélice esta le llamamos hélice alfa entonces estas interacciones entre los esqueletos de los polis péptidos vamos para arriba y esas interacciones entre los esqueletos de los polis péptidos es lo que forma la estructura secundaria pero todavía no terminemos porque como te puedes imaginar estas cadenas laterales también nos dicen algo acerca de la estructura de la proteína algunas de estas cadenas laterales pueden ser hidrofóbicas y entonces pueden tratar de huir del exterior y pueden tratar de irse hacia adentro de la molécula o también puede ser que algunas de estas cadenas laterales formen puentes de hidrógeno entre sí y entonces están interactuando de cierta forma también podemos tener cadenas laterales que formen enlaces de sulfuro o incluso enlaces covalentes con algunas otras cadenas laterales y vamos a ver esto con mucho más detalle pronto en algún otro vídeo pero por el momento en este vídeo el tercer nivel estructura es la estructura terciaria y la estructura terciaria se debe a las interacciones entre las cadenas laterales se debe a las interacciones entre cadenas laterales nos podemos imaginar que tenemos por aquí nuestra proteína y tal vez tengo un montón de cadenas laterales hidrofóbicas por aquí ya todas les estoy llamando r pero supongamos que son diferentes cadenas hidrofóbicas y que por ejemplo el agua está por aquí afuera y entonces estas cadenas laterales hidrofóbicas van a tratar de alejarse del agua y bueno también puede ser que tengas cadenas laterales que sean hidrofílicas que sean polares y esas cadenas laterales tal vez van a querer estar del lado del agua también podemos tener una situación en la que tenemos una cadena r 1 y en algún otro lugar tengamos una cadena r 2 y que se forme un puente de hidrógeno entre estas dos cadenas laterales o tal vez en lugar de un puente de hidrógeno tienen un enlace iónico así es que podemos pensar en un montón de diferentes tipos de interacciones entre las cadenas laterales y vamos a ver todo eso a fondo pero en un vídeo próximamente ahora cualquier proteína que esté compuesta únicamente por un solo polipéptidos va a tener únicamente estructura primaria secundaria y terciaria sin embargo si estamos tratando con una proteína como la hemoglobina que está formada por más de un poli péptido entonces vamos a poder hablar de la estructura cuaternaria estructura cuaternaria y ésta se trata de cómo se juntan las distintas cadenas de polipéptidos para formar moléculas más complejas y más largas la estructura cuaternaria la define el arreglo de varias cadenas poli peptídicas el arreglo de varias en el caso de la hemoglobina fueron cuatro cadenas poli peptídicas cadenas poli peptídicas bueno espero que esto te haya dado una muy buena idea de la estructura de las proteínas que por cierto es toda un área fascinante lo que hay porque hay muchísimas permutaciones para construir distintas líneas y si las lográramos entender mejor podríamos pasar mucho más fácil del adn a la estructura primaria y luego de la estructura primaria podríamos entender mucho mejor cómo funcionan las proteínas qué hacen y cómo arreglarlas y qué podemos hacer para tal vez proporcionar algunas proteínas que hagan algunas otras funciones así es que esto de la estructura de las proteínas es todo un tema súper fascinante es verdaderamente un campo de estudio increíble