5 y6 PROTEINAS I y II

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NOMENCLATURA 
 
Péptido: cadena lineal de 20-30 
residuos de AA unidos por enlaces 
peptídicos (uniones covalentes) 
 
Polipéptidos: cadena lineal de AA hasta 
4000 residuos (200-500 generalmente) 
 
Proteina: polipeptido/ complejo de 
polipetidos con estructura 3D bien 
definida 
 
Tamaño: Dalton o peso molecular 
 
 
 
 
Constituyen el mayor % del peso seco 
 
Moléculas operadoras: ejecutan el programa codificado en la célula 
 
Tienen distinto tamaño y formas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROTEONA: totalidad de las proteínas del organismo 
 
 
 
ESTRUCTURA 
 
Macromoleculas formadas por 20 AA 
AA pueden ser polares o apolares según el grupo R 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Secuencia de la proteína: orden en que se unen los AA mediante enlaces peptídicos (enlaces 
covalentes ) 
Empieza en el extremo amino terminal 
Cada proteína varia en secuencia y numero de AA 
Secuencia→Estructura→Función 
comunicación entre el 
interior y el exterior 
ingreso y egreso a 
través de la membrana 
enzimas 
estructuras internas (vesiculas) 
o movimiento de la célula 
Mantiene la estructura 
 de la célula 
 
activación o inactivación 
de proteínas, 
 genes y a si mismas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONFORMACION NATIVA DE LA PROTEINA: Estrucuras 3D de menor energía por enlaces no covlentes 
entre los atomos (reacciones electrostáticas, puente de H, van del walls, efecto hidrofobico) 
 
Ejemplos: proteínas globulares: expone a los grupos apolares hacia adentro y los polares hacia 
afuera 
Proteínas fibrosas: estructura alargada en forma de cuerda ej: colágeno 
 
Proteínas con parte de su cadena desestructurada: proteínas que se alagan y contraen. Tienen 
enlaces no covalentes y covalentes (cruzados) 
 
 
 
 
Desnaturalización: perdida de la estructura 3D (proteína extendida) 
Si expongo a la proteína a un solvente polar (ej: urea) se desnaturaliza. Cuando elimino el 
solvente la proteína vuelve a su estructura 3D 
–– 
 
CHAPERONAS (proteínas): determinan como se va a plegar la proteína 
 Ayudan/ asisten al plegamiento durante la síntesis y cuando se 
despliegan 
 
NIVELES DE COMPLEJIDAD DE LA ESTRUCTURA (ESTRUCTURA JERÁRQUICA) 
 Estr 1°→secuencia de AA unidos por enlaces peptídicos 
 Estr2°→ plegamientos locales 
 Estr3°→Plegamientos que determinan la conformación de la proteína 
 Estr 4°→ Only en proteínas con más de 1 subunidad 
 Organización multimérica 
 Organización supramolecular (ensamblaje a gran escala)→ maquinarias moleculares 
 
 
ESTRUCTURA PRIMARIA 
Secuencia de AA unidos por enlaces peptídicos 
Polaridad→ extremos distintos→ amino a la izquierda de 
la cadena y carboxilo a la derecha 
Todos los grupos amino y carboxilo estan en el mismo 
lado del C alfa 
El extremo Amino corresponde con el extremo 5´del ARN 
mensajero que codifica la proteína 
 
 
 
La conformación de la proteína está determinado por la secuencia de AA 
 
DESNATURALIZACIÓN Y RENATURALIZACIÓN: 
 
ESTRUCTURA SECUNDARIA 
Plegamiento localizado de la cadena polipéptídica 
 
Alfa Hélice: espiral 
Estabilizada por enlaces de H entre el O del COOH y el H del NH2 
Los grupos R se orientan hacia el exterior 
1vuelta= 3, 6 residuos 
Tiene polaridad: los dadores (N) y receptores (O) de H tienen la misma 
orientación en la cadena 
Hidrófobas o hidrofilias según si predominen los AA hidrofóbicos o 
hidrofilicos 
Pueden ser Anfipáticos (grupos R) si de un lado predomina los AA 
hidrófobos y del otro los AA hidrófilos 
 
Ej: queratina, proteína transmembrana (transportadores y receptoras de la 
superficie celular) 
 
Hojas/ Láminas/Hebras Beta: 5-8 AA de forma extendida 
Las hebras interaccionan lateralmente por puente H (H del 
NH2 Y O del COOH) 
Grupos R hacia arriba o abajo alternadamente 
Paralelas o Antiparalelas: hojas orientadas en el mismo o 
distinto sentido 
Polaridad: orientación del enlace peptídico 
Ej: proteínas de la seda 
 
 
 
 
 
 
 
 
Giros Beta: Permite que proteínas grandes se plieguen en estructuras compactas 
 3-4 residuos 
Forma de U 
Superficie de la proteína tiene plegamientos agudos para redirigir la cadena hacia 
el interior 
Estabilizado por puentes de H (O del COOH e H del NH2) 
Grupos R hacia afuera (no intervienen en la estabilización) 
Ricos en glicina (muy chico, se acomoda bien) y prolina (grupo R curvado) 
 
4 o más AA→ Bucles estables por puente H y tiene muchas conformaciones 
 
Las estructuras secundarias se combinan para formar estructuras 3D/ motivos 
(presentes en proteínas de funciones similares): 
Hélices- bucle- hélice: 2 helices alfa separadas por 1 bucle 
Proteínas de unión a Ca 2+ o ADN 
Residuos de AA (Espartaco o glutamato) que unen al Ca2+ por interacciones 
electrostáticas 
Cambian su conformación y función cuando se unen a Ca2+ 
 
Dedo de Zinc: 1alfa hélice corta y 2 hebras Beta 
Hay residuos de histamina y cisteína que interaccionan con Zn 
Proteínas de unión a ADN y ARN→ transcripción 
 
Espiral Enrollada: 2 o mas alfa hélices 
Secuencia séptuple repetida 
La posición 1 y 4 hay AA hidrófobos alifáticos que interaccionan y le dan la forma de 
espiral enrollada 
Proteínas fibrosas y factores de transcripción 
En el C4 hay leucina=> cremallera de leucina 
 
 
 
 
ESTRUCTURA TERCIARIA 
Disposición 3D de los AA 
Mantenida por enlaces no covalentes entre todos los átomos (incluye las cadenas laterales R) 
Representaciones: 
Trazado de la cadena principal/ esqueleto de la cadena polipéptídica→ estructura global de la 
proteína 
Esferas y Bastones→ localización y distribución de todos los átomos de la cadena 
Cintas→ localización y distribución de los elementos de la cadena 2° 
Superficie Accesible a solvente→ superficie externa/ topográfica 
 Protuberancias, hendiduras y distribución de cargas 
superficiales 
 
 
DOMINIOS PROTÉICOS 
Región de la proteína que se puede plegar de forma compacta y estable y tiene características 
estructurales y funcionales. 
 
Función: región que cumple una función particular aun cuando se la aisle 
E dom quinada, dom regulador, de unión a ADN, o de unión de la proteína a la membrana 
 
Estructural: región formada por 40-350 aa o más que se disponen de forma única, estable, 
distintiva y que abarca 1 o más estructuras secundarias 
Tienen función particular 
La cantidad de dominios depende de la proteína 
Domino topológico: región de la proteína definida en relación a su localización respecto de 
otras proteínas 
Ej: dom citoplasmático= región q da al citosol 
Dom transmembrana= región de la proteína inserta en la membrana 
Dom extracelular=región q mira hacia afuera 
 
Son unidades modulares: 1 mismo dominio puede estar en distintas proteínas cumpliendo 
funciones similares, solo o asociado a otros dominios 
La continuación de los distintos dominios genera una diversidad en la estructura y función de 
las proteinas 
 
ESTRUCTURA CUATERNARIA 
✓ Proteínas multimericas con 2 o más subunidades iguales (homodimero) o 
distintas (heterodimero) 
✓ Tienen unas estequiometria determinada (= número de subunidades) y una 
posición relativa especifica (siempre unen de la misma manera para general la 
conformación más estable) 
✓ Interacciones no covalentes entre sub unidades estabilizan la estructura. 
 
 
 
UNION PUENTE DI SULFURO: 
En proteínas extracelulares: se forman en el RE y Golgi 
Tiene una enzima que cataliza la unión puente di sulfuro (disulfuro isomerasa) 
Entre 2 residuos cisteína entre 2 cadenas separadas (inter 
cuaternario) O entre 2 residuos dentro de la cadena 
(intracaternario) 
 
Único enlace covalente que estabiliza estructuras terciarias y 
cuaternarias 
Dentro de la cadena= terciaria 
Entre cadenas= cuaternaria 
 
 
MAQUINAS MOLECULARES 
➢ Muchos polipéptidos unidos para cumplir una función celular general 
➢ A veces hay ácidos nucleicos 
➢ Funciones estructurales (cápside viral, haces de filamentos de citoesqueleto) 
o ser maquinarias moleculares 
➢ Pueden autoensamblarse➢ Integran funciones individuales en un proceso único de manera coordinada 
 
 
 
 
 
FAMILIA DE PROTEINAS 
Muchas proteínas homologas: presentan secuencias, estructuras 
y funciones similares 
Surgen a partir de 1 proteína ancestral común 
La función deriva de la estructura tridimensional, la que a su vez 
está dada por la secuencia de AA 
Ej: familia de las globinas (hemoglobina, mioglobina, etc) y de las 
serinoproteasas 
PLEGAMIENTO DE LAS PROTEINAS 
(CHAPERONINAS) 
 
Chaperoninas: secuestran a la proteína no plegada y hacen que se pliegue 
Complejos macromoleculares de 2 anillos superpuestos 
1 cámara en cada anillo 
En la parte superior pueden tener unida una cochaperonina 
 
Tipo I: están en procariontes, cloroplastos y mitocondrias 
Tipo II: en el citosol de células eucariontes 
 Diferencias: número de sub unidades y detalles en el mecanismo 
Cada anillo tiene 7 sub unidades y la cochaperonina también tiene 7 
 
 
Solo intervienen en el plegamiento de proteínas ya sintetizadas 
 
 
▪ Proteína mal plegada o sin plegar se une a la 
cámara de entrada y empieza a ingresar 
▪ La otra cámara está cerrada 
▪ Cada subunidad de las cámaras puede unir e 
hidrolizar ATP y liberar ADP 
▪ Las rxnes de los anillos producen cambios 
conformacionales que controlan la unión de 
la tapa que sella las cámaras y el interior 
(donde se pliega la proteína) 
▪ Entra la proteína, se tapa ese anillo y se 
destapa el otro anillo 
▪ TAPA= COCHAPERONINA 
▪ Se hidroliza el atp, se libera la cochaperonina 
y ADP y se favorece la unión de la 
cochaperonina de la otra cámara. 
▪ La proteína saliente puede estar bien o mal 
plegada=> entra de nuevo en el ciclo 
▪ Cuando se cierra una cámara se abre la otra para permitir la salida del péptido 
 
 
PLEGAMIENTO DE LAS PROTEINAS 
(CHAPERONAS) 
 
Para proteínas que se están sintetizando, ej: 
 
HSP 70 (proteína de choque térmico): 
Dominio de unión a nucleótido (ATP) y un dominio de 
unión a sustrato (proteína desplegada) 
Proteína unida a ATP= conformación abierta el dominio 
está abierto 
Se hidroliza ATP asistido por las cochaperonas 
Cambio a conformación cerrada: favorece el 
plegamiento 
ADP intercambiado por ATP favorecido por cochaperonas 
Cambio de conformación a abierta: 
 Proteína bien plegada: sale a cumplir su función 
 Proteína mal plegada: vuelve a cumplir el ciclo 
 
 
HSP90 actúa como dímero: 
Tiene 1 dominio de unión a nucleótido y 2 dominios de 
unión al sustrato 
Cando se une ATP está en conformación abierta, permite la 
unión de la proteína, provoca la dimerización y hace que se 
cierre 
La proteína unida se pliega correctamente 
Se hidroliza ATP 
Cambia la conformación a abierta 
La proteína se libera o vuelve si está bien o mal plegada 
 
Bolsillos de unión: Hidrofobicas 
 Donde se unen las proteínas mal plegadas: exponen los aa 
hidrofóbico 
 
 
CONSECUENCIAS DEL PLEGAMIENTO ANOMALO DE LAS PROTEINAS 
 
 Si se pliega mal la proteína pierde la función 
 Intenta plegarla bien, si no lo logra la degrada 
 Si no se degrada bien se forman agregados insolubles y se acumulan las proteínas 
desencadenando por ejemplo enfermedades neurodegenerativas donde hay agregados de 
proteínas que están plegadas de forma estable en una conformación alternativa 
 Los agregados interfieren en la función normal 
 
FUNCION DE LAS PROTEINAS 
Interaccionan con otras moléculas: proteínas, ácidos nucleicos, azucares, iones, etc 
Tienen sitios de unión para unirse al ligando de la otra molécula mediante enlaces no 
covalentes y complementariedad molecular→ encaje perfecto entre el ligando y los at de las 
proteínas 
 
Unión proteína- liando: Alta especificidad→ cada proteina se une a un solo tipo de ligando o a 
un grupo de ligandos químicamente relacionados (estructura similar) 
 Alta afinidad→ depende de la cantidad de interacciones no covalentes 
que se establezcan con el ligando 
 Determina la fuerza de unión y la afinidad→cuantas 
más interacciones, mayor fuerza de unión 
ANTICUERPOS O INMUNOGLOBULINAS (Ig) 
 
Proteínas producidas por los linfocitos B en respuesta a 
antígenos (moléculas extrañas) 
Son una herramienta terapéutica (ej: terapia con plasma de 
pacientes recuperados) y de investigación 
 
Antígenos: macromoléculas en los agentes infecciosos 
Polisacáridos: también generan respuesta inmune 
 
Unión: altamente específica para neutralizarlo (evitar que 
llegue a la célula) e inducir la degradación 
 
Estructura: 2 cadenas pesadas y 2 livianas más cortas que se unen mediante puentes disulfuros 
intercaternarios e intracaternarios 
En los extremos hay 2 sitios de unión para e antígeno 
Región fc (palito de la Y) 
 
 
INTERACCION ATNIGENO- ANTICUERPO 
Tipo de unión: Complementariedad molecular 
EpÍtopo: región del antígeno reconocida por el anticuerpo 
 
 
ENZIMAS 
 
Catalizadores celulares altamente específicos reconoce a un solo sustrato o grupo de sustratos 
químicamente relacionados) y eficientes 
 
Ligando= sustrato; cuando se une a la enzima se convierte en el producto (sust qca diferente) 
 
Función: generar o romper enlaces covalentes de manera controlada 
 Acelera la velocidad delas reacciones químicas sin modificar la energía libre porque 
disminuyen la energía de activación de las reacciones 
 Alto poder catalítico 
 
Tipos de enzimas: 
 
 
 
 
SITIOS ACTIVOS: 
Sitio especifico donde se une el ligando (sustrato) 
2 regiones: reconoce o fija el sustrato (bolsillo de unión) 
región catalítica (donde se lleva a cabo la rxn qca) 
Están separados generalmente o superpuestos (muy raro) 
 
Ej: Unión del sustrato al sitio activo de la tripsina 
El sustrato se une mediante puente H con ciertos AA 
del sitio de unión 
Se forma una especie de lámina beta 
Una parte lateral se metre en el bolsillo de unión e 
interacciona por uniones electrostáticas con un 
 residuo de AA de la enzima (el sustrato se fije 
a la enzima) 
Queda expuesto el enlace peptídico que va a ser roto 
por la enzima 
 
 
 
CINETICA ENZIMATICA 
Parámetros que definen la actividad catalítica de una enzima son la velocidad máxima y la km 
La velocidad depende de la cc de sustrato 
Km cc de sustrato para alcanzar la mitad de la velocidad máxima 
Depende de la enzima y del sustrato independientemente de la cc de la enzima 
Da una idea de la afinidad de la enzima con el sustrato 
A menor km más afinidad 
 
 
ENSAMBLAJE DE LAS ENZIMAS EN COMPLEJOS EZIMATICOS 
 
El producto de una reacción enzimática es sustrato de una segunda reacción enzimática 
Hay mecanismos que tienden a aumentar la eficiencia de las vías metabólicas, ej: las enzimas 
de una vía metabólica estén en el mismo compartimento 
 
Formación de complejos enzimáticos donde cada 
enzima forma una sub unidad (están más juntas) 
interaccionando entre sí o mediante una proteína 
andamio que las acomoda de forma conveniente 
 
 
Fusión a nivel genético: los genes que codifican las enzimas se 
fusionan y producen dominios genéticos de 1 cadena polipeptidica 
 
 
CICLO DE VIDA DE LAS PROTEINAS 
 
1) Síntesis (traducción) 
2) Plegamiento y modificaciones cotraduccionales/ postraduccionales 
3) Cumple la función 
4) Degradación de proteínas viejas, mal plegadas o innecesarias para ese momento 
Degradación lisosómica y proteómica 
 
 
 
 
DEGRADACION PROTEOSOMICA: más importante, en el 90% de las proteínas 
Degrada proteínas viejas inservibles e influye en la función de la célula (ciclo celular, 
trascripción, reparación del ADN, apoptosis, etc) 
 
ESTRUCTURA DEL PROTEOSOMA: 
• Núcleo central (cilindro) +2 casquetes a los laterales y 3 sitios 
catalíticos 
• Formado por 2 anillos exteriores (7 subunidades alfa cada 
uno) 
• + 2 anillos internos (7 subunidades beta cada uno=) 
• Los anillos tienen Función reguladora sobre la actividad 
catalítica del núcleo y función ATPasa (degrada ATP y aportaenergía para desplegar a las proteínas que entran al núcleo 
para ser degradadas) 
 
 
 
 
¿COMO SABE QUE DEGRADAR? 
Las proteínas sufren poliubiquitinacion: unión covalente de muchas ubiquitinas a un residuo de 
lisina marcando a la proteína 
3 pasos mediados por enzimas: 
 
1) Activación: Enzima E1 (activadora de 
ubiquitina) se une a la ubiquitina 
gastando 1 ATP 
2) Transferencia de la ubiquitina: pasa de 
la enzima E1 a la E2 (conjugadora de 
ubiquitina) 
3) Transferencia de la ubiquitina: de la 
enzima E2 a la E3 (ligasa de ubiquitina) 
y de la E3 a la proteína diana 
 
La ubiquitina se une con un enlace 
isopéptidico: enlace amida entre el 
grupo amino de la lisina y el carbonilo 
terminal de la ubiquitina 
 
Estos pasos ocurren muchas veces 
originando la poliubiquitinación 
Cuando se adicionan 4 ubiquitinas el 
casquete reconoce la proteína, se une y 
comienza a ingresarla al proteosoma. 
Antes de ingresar, las enzimas 
desubiquitinasas del casquete 
remueven las ubiquitinas. 
La proteína entra en el proteosoma para ser escindida y salir como péptidos que se van a 
degradar en el citosol 
 
La ligasa E3 reconoce que proteínas deben 
ser ubiquitinizadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
REGULACION DE LAS PROTEINAS 
3 niveles de regulación: 
 
➢ Cambios en la cantidad: modificaciones de los procesos de síntesis y degradación (cual 
predomina sobre el otro)→ regulación de la expresión de la proteína (expresión génica) 
➢ Cambios en la localización: translocación de un compartimento a otro. 
Están relacionados con cambios en la actividad de la proteína. 
 
 Ej: cuando la célula no está estimulada, los transportadores de membrana en lugar de estar 
en la membrana están almacenados en vesículas 
intracelulares. Ante un estímulo específico se 
activa una señal en a célula que hace que las 
vesículas se transloquen hacia la membrana, 
llevando a los transportadores ahí 
➢ Cambios en la actividad: modulación alostérica/modificaciones químicas que afectan su 
actividad 
 
 
❖ Alosterismo: mecanismo general de regulación de la proteína 
Modificación de la estructura 3° o 4° o ambas de una proteína producida por la unión no 
covalente de un ligando activador/ inhibidor alterando la actividad/ afinidad de la proteína 
 
❖ Alosterismo por cooperatividad: Ligando A + sitio A= alternación de la 
conformación→ el cambio se transmite a otro sitio que también se modifica y 
modifica la afinidad de unión por otro ligando igual o diferente. 
 
Ej: unión secuencial del O2 a la hemoglobina. El O2 en 1 sitio de unión causa un cambio 
conformacional en otro sitio de unión haciendo que sea más fácil la unión de un segundo O2 y 
así sucesivamente. 
 
Curva sigmoideal: a bajas cc de O2, un pequeño cambio en la presión del O2 causa un gran 
aumento en el % de saturación 
 
Importante en proteínas con más de un sitio de unión porque les permite responder con más 
eficiencia a pequeños cambios en la concentración del ligando 
 
❖ Cooperación negativa: se inhibe la actividad de una proteína 
Ej: retroalimentación negativa/ feedback negativo/ inhibición por producto final: 
ocurre en las vías metabólicas de la célula. Cuando la cc del producto es muy alta se 
une como ligando alostérico a la primera enzima para inhibirla y regular su propia 
síntesis. 
 
 
❖ Activación inducida por ligandos: 
Interruptores: moléculas que activan o inactivan las proteínas 
 
❖ Ca2+ + calmodulina: calmodulina es una proteína que tiene 4 motivos 
hélice-bucle-helice (mano EF) para unir Ca2+ (segundo mensajero, baja cc en el 
citosol, aumenta cuando hay un estímulo en la célula). 
El Ca2+ se une a la calmodulina, le cambia la conformación haciendo que se pliegue y envuelva 
a ciertas proteínas para modificarles la actividad 
❖ Interacción mediada por proteínas de unión a nucleótidos de guanina (GTPasas): 
GTP asas→2 conformaciones: encendida (unida a GTP) 
 apagada (unido a GDP) 
1)La unión GTP- proteína cambia la conformación (de encendia a apagada) por hidrolisis del 
GTP, catalizada por la enzima GAP→ proteína inactivadora, acelera la hidrolisis del GTP. 
2) Intercambio de GDP por GTP: cambia la conformación de apagada a abierta 
 regulada por la proteína GEF (factor de intercambio de 
nucleótidos de guanina)→ proteína activadora que promueve el intercambio de GDP por GTP 
Activa la GTPasa: puede unirse a otras proteínas, cambiar su conformación y su actividad 
 
 
2 grupos de GTPASAS: 
 
MONOMERICAS: PROTEINA Ras: interviene en vías se señalización 
TRIMERICAS: funcionan junto a receptores acoplados a la proteína G (receptores de 7 pasos 
transmembrana y vías de señalización), Ran (transporte nuclear), Rab y Arf (tránsito vesicular) 
y Rho (polimerización de actina) 
 
 
 
MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES 
 
Ocurren en residuos específicos y tienen importancia en ciertos procesos celulares 
 
 
 
REGULACION INDUCIDA POR FOSFORILACION/DESFOSFORILACION 
Modificación más importante/generalizada 
Las proteínas diana tienen que tener grupo serina, trionina o tirosina para que el grupo fosfato 
se una. 
La unión del PO4 3- causa un cambio en la conformación 
de la proteína y por ende su actividad (activa a inactiva). 
 
Proteína Cinasa: enzima que fosforila a las proteínas 
Introduce el grupo fosfato en la proteína diana 
mediante el gasto de ATP (se libera ADP) 
 
Fosfatasa: revierte la fosforilación 
 Enzima o grupos de enzimas que hidrolizan el 
grupo fosfato (libera P inorgánico, H2O y la proteína 
original) 
FOTO DIAPO 13 
 
En algunas proteínas el proceso es inverso, se activan 
con la desfosforilación y se inactivan con la fosforilación 
 
 
CONSECUENCIAS FUNCIONALES DE LA FOSFORILACION 
 
 
Activa o inactiva proteínas, ej: enzimas 
 
 
 
 
Desenmascarar secuencias señal dentro de 
la proteína; ej: dentro de una proteína no 
fosforilada hay una secuencia de 
translocación nuclear oculta. Cuando se 
fosforile la proteína se desenmascara la 
secuencia y la proteína puede translocarse 
 
Reclutamiento de otras proteínas (importante en vías de señalización): Cuando se fosforila la 
proteína cambia la conformación, pudiendo ser reconocida por otra proteína 
REGULACION INDUCIDA POR UBIQUITINACIÓN/DESUBIQUITINACIÓN 
 
Ubiquitina: polipéptido de 76AA 
 Muchos residuos de lisina con una función 
celular especifica cada uno 
 La primera molécula que se une a la proteína diana lo 
hace mediante un enlace covalente COOH (Ubiquitina)-
residuo de lisina (proteína diana) 
 
¿Como ocurre? 
Reacción reversible de 3 enzimas (E1, E2, E3). 
Se puede agregar Ubiquitina (intervienen las 3 enzimas) 
o sacar/ des ubiquitinación (enzima desubiquitinasas) 
 
Enzima “sustrato” ubiquitinizada→ enzima 
“producto” ubiquitinizada cambia su 
conformación y puede ser vista por otras 
proteínas que tengan UBD (dominios de unión a la 
ubiquitina) 
 
 
 
 
Reacción de Ubiquitinación puede hacerse de distintas formas: 
1) Proteína sustrato monoubiquitinada ej: cistonas 
2) Proteína sustrato multimonoubiquitinizada: se le une 1 molécula de Ubiquitina a 
muchos residuos de lisina para dirigir a la proteína hacia la internalización y 
degradación lisosomal 
3) Poliubiquitinación: muchas Ubiquitinas unidas de forma covalente entre si y a 1 único 
residuo de lisina para la degradación de proteínas y proteosoma 
 
Las 3 enzimas ligasas reconocen a los distintos tipos de proteínas diana. 
Se forma el enlace isopéptidico entre la ubiquitina (cooh) y la lisina (nh2) 
Por enlaces isopéptidicos se unen varias ubiquitinas entre si (lisina de la Ubiquitina y el cooh 
terminal de otra ubiquitina) 
 Las proteínas ubiquitinizadas son reconocidas por diferentes proteínas que tienen UBD 
 
MODIFICACION DE PROTEINAS EN MULTIPLES SITIOS: 
Produce un código que controla el comportamiento de la proteína: 
Código regulador de la proteína: conjunto de modificaciones covalentes que contiene una 
proteínaen un momento dado. 
De esas modificaciones depende la función de la proteína 
Muchas señales interactúan entre si y desencadenan estos cambios que pueden ser 
interpretados por otras proteínas dándole distintas funciones, ej: desplazarse hacia el núcleo, 
al proteosoma, a la membrana plasmática o unirse a otras proteínas 
 
MECANISMOS IRREVERSIBLES 
❖ Ruptura proteolítica: se rompen los enlaces peptídicos durante la conversión de 
prohormonas y cimógenos en hormonas y enzimas activas 
Ej: formación de la insulina (proinsulina→ insulina), tripsinógeno (proenzima el páncreas que 
actúa en el intestino)→ tripsina 
 
❖ Autocorte y empalme de proteínas: poco común, en bacterias y eucariontes. 
 La proteína se corta en 2 sitios, se elimina la parte del medio y se empalman las “puntas”. 
Proceso auto catalítico 
 
❖ Autocorte sin empalme ej: procesamiento de una proteína de la vías de señalización 
 
MANISMOS DE REGULACIÓN DE ORDEN SUPERIOR 
 
Control de la distribución de proteínas a orgánulos/ compartimentalización: mecanismos que 
direccionan las proteínas a los orgánulos y mejoran el control de la entrega de sustratos y la 
salida de productos y permite que se produzcan reacciones incompatibles en distintas partes 
de la célula 
 
METODOS DE ESTUDIO DE LAS PROTEINAS 
 
 
Para estudiar la proteína primero tengo que aislarla del resto de la muestra biológica (tejido, 
órgano, células en cultivo) y separarla de las otras moléculas (dentro de un compartimeto, 
unidas a membranas) 
 
❖ Medición de la concentración total de las proteínas del tejido/muestra mediante un método 
colorimétrico (intensidad de color= cc de la proteina) que se mide espectrofotónicamente 
 
❖ Localización de la proteína: microscopia o centrifugación diferencial 
 
AISLAMIENTO Y PURIFICACIÓN 
 
PURIFICACIÓN DE PROTEÍNAS según densidad, carga, afinidad de unión a ligandos, solubilidad, 
tamaño 
 
 
 
 
SEPARACIÓN DE PROTEINAS: 
 
 Centrifugación: uno de los principales métodos 
 Las partículas sedimentan a velocidades diferentes (primero las más pesadas y 
después las más livianas) 
 2 objetivos: técnica preparativa (separar de forma grosera lo soluble de 
lo insoluble) o técnica analítica (para poder medir en la muestra propiedades físicas) 
 
 Constante de sedimentación de la proteína (S): medida de su velocidad de sedimentación 
A mayor S mayor tamaño 
 
Centrifugación diferencial (diapo 26) y zona (centrifugación en gradiente) 
 
 
 Electroforesis en gel de poliacrilamida con SDS (detergente: dodecil sulfato de sodio): 
1) Cuantificación de la concentración de proteínas con el método colorimétrico 
Muy importante porque nos dice la cantidad de proteínas que tengo en la muestra y que estoy 
sembrando y me permite sacar conclusiones validad al terminar el método 
 
2) Preparar la muestra: 
Agregado de reactivos o buffer al homogenado/muestra: 
 
 SDS: detergente aniónico que disocia las proteínas mutimericas (rompe enlaces no 
covalentes), desnaturaliza las cadenas polipeptídicas (rompe los enlaces no covalentes de 
la cadena terciaria), recubre de cargas negativas las cadenas polipeptídicas 
 
 B-mercaptoetanol: sustancia reductora. Rompe las uniones puente di sulfuro 
 Azul de bromofenol: colorante, permite visualizar el frente de corrida (no tiñe proteínas) 
 Glicerol: aumenta la densidad 
 Calentamiento a ebullición para terminar de desnaturalizar la proteína 
 
3) Siembra 
Se trata un gel con poliacrilamida (polimeriza), se pone de forma vertical en 
una cuba y se siembran las distintas muestras en pequeños pasillos/calles de 
corrida. (cátodo) 
En la primer calle se siembra un estándar de peso molecular: mezcla de 
diferentes proteínas de distintos pesos moleculares conocidos que si están 
teñidas. 
 
La cuba se llena con un buffer de corrida y se conecta a la corriente eléctrica 
Las muestras recubiertas con carga negativa en el cátodo migran hacia el 
ánodo (positivo) 
 
Durante la corrida se separan los componentes de la muestra según el peso 
molecular: los de menor peso migran más rápido y llegan más lejos 
 
Cuando la corrida termina solo esta teñido el frente de corrida, para visualizar 
las bandas con los distintos componentes se tiñe gel con un colorante para 
proteínas. 
 
PERFIL PROTEICO: patrón de bandas de cada muestra, me permite visualizar la 
electroforesis. 
No se identifican las proteínas, pero si me da una idea de la concentración 
que tengo (cuanto más oscura lavanda más concentración de esta proteína) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4) Corrida electroforética 
 
DETECCION DE PROTEINAS ESPECIFICAS EN LOS GELES: 
 WESTERN BLOTTING/ INMUNOBOTTING/ WESTERN BLOTS: se usan anticuerpos 
específicos contra la proteína de interés que quiero identificar 
1) Electroforesis y Transferencia se pasan a un soporte (membrana de microcelulosa) 
2) Detección con anticuerpos: 
Anticuerpos primarios específicos contra la proteína que quiero detectar 
Lavado con buffer para eliminar el exceso de anticuerpo que no se unió 
Incubación con anticuerpos secundarios marcados (enzimas reporteras) contra los 
anticuerpos primarios 
Incubación con sustrato: la enzima reportera reacciona con el sustrato produciendo 
color 
 
3) Detección cromo génica: se visualiza la banda coloreada (proteína que quería detectar) 
 
Este método tiene ALTA RESOLUCION, ALTA ESPECIFICIDAD Y ALTA SENSIBILIDAD 
 
 
 ELECTROFORESIS BIDIMENSIONAL EN GEL: 
Para proteínas de pesos moleculares muy parecidos 
 
Pasos: 
1)Desnaturalizar la muestra con urea 
2)Separación en primera dimensión según la carga: se 
siembra la muestra en un gel con un gradiente de pH (4-
10), se lo somete a un campo eléctrico y las proteínas 
migran según su carga (cada banda= proteína en su punto 
isoeléctrico) 
3)Separación según el tamaño (electroforesis SDS): se 
pone el gel anterior de forma horizontal En el gel de 
poliacrilamida y las proteínas se separan en bandas según 
el peso molecular 
4)Análisis de la corrida: se ven muchas manchas donde 
cada una corresponde a una proteína 
 
Da un perfil muy característico de la muestra que permite 
comparar los proteomas entre las células diferenciadas y 
no diferenciadas 
 
 
 CROMATOGRAFIA EN FASE LIQUIDA: PORO= HUECO ENTRE LAS PERLITAS 
Muchos tipos: se usan parámetros diferentes para separar los componentes de una muestra 
A- CROMATOGRAFIA POR FILTRACION EN GEL: usa como parámetro la masa. 
Se usa una columna con micro perlitas de gel poroso de poliacrilamida, agarosa o 
dextran que se embeben en un buffer 
Se siembra la muestra en la 
superficie de la columna 
La corrida de las proteínas más 
chicas es interrumpida por las 
perlitas, mientras que las más 
grandes siguen de largo, de esta 
forma las más grandes son las 
primeras en salir y las más chicas 
las ultimas 
Se obtienen distintas fracciones de 
proteínas de distintos pesos 
moleculares 
 
 
 
 
B- CROMATOGRAFIA DE INTERCAMBIO IONICO: carga= parámetro 
Las perlas de la columna están cargadas 
positivamente 
Las proteínas con carga positiva salen 
primero (no son atraídas) 
 Las proteínas con carga negativa son 
atraídas por las perlas y para que salgan 
de la columna hay que agregar una 
solución de NaCl concentrada→ los iones 
Cl- se unen a las perlas, permitiendo que 
las proteínas cargadas negativamente 
salgan de la columna. 
 
 
 
 
C- CROMATOGRAFIA DE AFINIDAD A ANTICUERPOS: 
afinidad=parametro 
La más especifica de todas. 
Anticuerpos específicos para mi proteína de interés, unidos 
a las perlas del polímero que rellena la columna. 
Mi proteína de interés va a quedar retenida en la columna 
mientras que el resto va a pasar libremente y salen primero 
Separar la proteína del anticuerpo usando un buffer que 
rompa las uniones no covalentes proteína-anticuerpo, ej: 
buffer de ph acido 
 
 
 
 ESTUDIO DE LAS PROTEINAS CON RADIOISOTOPOS: 
Los radioisótopos se pueden incorporar a los AA, nucleótidos, azucares, intermediarios 
metabólicosy los marcan 
Los compuestos marcados tienen las mismas propiedades químicas que los no marcados 
 
 
 
APLICACIONES DE LOS RADIOISOTOPOS: 
1) Seguimiento de caminos metabólicos o experimentos de pulso y caza: determinar los 
caminos de biosíntesis o de degradación mediante la radio autografía, por ej: caminos de 
síntesis de proteínas que siguen la vía de secesión 
 
Pasos: 
A- Pulso: tiempo breve en el cual se 
incuba la muestra con un precursor 
proteico marcado radioactivamente. 
Durante ese tiempo el AA se incorpora 
a las proteínas que se sinteticen 
 
B- Lavado: en un medio normal para diluir 
el aa radioactivo y que no se incorpore 
mas 
C- Caza: Se recolecta una muestra en 
distintos tiempos para ver donde se 
encuentra la particula marcada 
 
 
 DETERMINACIÓN DE LA SCUENCIA DE LAS PROTEINAS: 
Se analizan las secuencias del genoma: 
1° se obtiene a huella digital (listado de los pesos moleculares de los péptidos que se generan 
por digestión de la proteína con una proteasa especifica como la tripsina) de la masa peptídica 
de la proteína por espectrometría de masas 
2° se busca en bases de datos comparando con proteínas de tamaño similar y con mapas de 
masas peptídicas similares 
 
ESPECTROMETRIA DE MASAS: 
Determinar la masa y secuencias de las proteínas 
Método muy sensible y muy preciso para caracterizar proteínas y péptidos 
La muestra se ioniza para generar peptidos pequeños y cargados que van a ser detectados 
El detector se conecta a un sistema computarizado que adquiere, almacena y procesa los datos 
 
Tipos: 
Método por desorción/ionización laser/ MALDI-TOF: la fuente de 
iluminación es un láser que se dirige a la muestra (absorbida sobre un 
metal), la ioniza, los péptidos se aceleran en un campo eléctrico y se los 
envía hacia el detector. 
El dato que se obtiene es el tiempo de vuelo/ tiempo de llegada al 
detector, donde los iones más livianos llegan más rápido 
Tiempo de vuelo es proporcional a la relación masa/carga 
 
Método por aerosol de electrones/ electro spray: 
La muestra se ioniza con una aguja de aerosol de electrones (aerosol con iones altamente 
cargados) 
Los iones entran a una trampa de vacio que tiene el analizador que los acelera y los envía al 
detector y se detectan según el tiempo de vuelo en péptidos mayores y menores (mas y menos 
concentrados) 
El equipo puede programarse 
para que seleccione uno de los 
péptidos mayores y realice una segunda 
espectrometría de masa para descomponer lo 
en sus péptidos menores 
Comparando el espectro con las bases de 
datos se pueden deducir la secuencia del 
péptido 
 
 
 
 IDENTIFICACION DE PROTEINAS EN UNA MUESTRA BIOLOGICA COMPLEJA 
A la muestra (mezcla compleja de peptidos) se la trata con una proteasa→ mezcla compleja 
de péptidos menores 
Los péptidos menores→ separación por cromatografía liquida→ fracciones menos 
complejas→ espectrometría de masa primaria→ péptidos menores → segunda 
espectrometría de masas→peptidos menores→ secuenciación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA 3D O CONFORMACIÓN: 
Cristalografía de rayos x: se emiten rayos X sobre la muestra con la proteína pura y se forma 
un cristal 
Parte de los rayos atraviesan y parte se dispersan, impactan en el detector y dan un patrón 
característico de la muestra, por dispersión 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microscopía crioelectrónica: para proteínas que son difíciles de cristalizar o no cristalizan 
Útil para complejos proteicos grandes 
Se preservan bien las estructuras 
Las imágenes se analizan con programas que permiten la 
reconstrucción 3D 
 
Espectroscopía por resonancia magnética nuclear (RMN) 
Para proteínas pequeñas (PM<20KD o < de 20 AA) o 
dominios aislados 
La solución concentrada de la muestra se somete a un 
campo magnético: frecuencias que impactan en el spin 
de los átomos, genera un modelo de la estructura 3D, 
detecta y calcula la distancia entre los átomos 
 
Proteómica : 
 
 
 
 
 
 
Aplicación: Identificar proteínas de los distintos 
compartimentos 
Se combinan técnicas para identificar el proteoma de los 
orgánulos o compartimentos celulares