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cristalización de la proteína y el análisis por cristalografía de
rayos X o resonancia magnética nuclear. Por ello, aún no se
conoce la estructura de todas las proteínas, sobre todo si éstas
presentan problemas para su cristalización, como es el caso
de las proteínas de membrana o las glicoproteínas. Los datos
conocidos están depositados en varias bases de datos, aunque
la más completa es el PDB (banco de datos de proteínas, del
ingles, Protein Data Bank), y los progresos de los últimos
años son muy espectaculares, aunque una presentación del
PDB en detalle excede los límites de este capítulo.
Para organizar el estudio estructural de las proteínas, sin
una aspiración tan completa como el conocer totalmente las
coordenadas y la capacidad de movimiento de todos los áto-
mos, se establecen tradicionalmente cuatro niveles estructu-
rales, en orden creciente de complejidad, que se llaman
estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de
la proteína. Estos niveles están relacionados entre sí y son, en
cierta forma, acumulativos en el sentido de que cada uno
determina en gran manera a los siguientes.
La estructura primaria define el orden de los aminoáci-
dos en las cadenas polipeptídicas que forman la proteína, por
lo que coincide con la también llamada secuencia de ami-
noácidos de las cadenas leídas desde el extremo N- al C-ter-
minal. En esta estructura radican las claves que determinan el
resto de las estructuras de orden superior, pero no de forma
evidente y fácilmente predecible. En esta estructura, las pro-
teínas quedan definidas como cadenas lineales formadas por
alternancia de grupos peptídicos y Cα, que constituyen un
esqueleto análogo para todas. Los grupos laterales de los
aminoácidos, unidos a los Cα, se sitúan como ramificaciones
de la cadena principal y se llaman también residuos aminoa-
cídicos o laterales. 
La estructura primaria puede predecirse a partir de la
secuencia del gen que codifica la proteína, siguiendo el códi-
go genético. De hecho, ésta es la forma más común por la
cual se conoce la secuencia de todas las proteínas en las espe-
cies donde se ha secuenciado el genoma. Pero debe tenerse
en cuenta que dicha secuencia es predicha por un método
indirecto, y que la secuencia de cualquier proteína es confir-
mada totalmente si se realiza por un análisis directo.
Para ello, la técnica más utilizada en las últimas dos
décadas ha sido la secuenciación de Edman, total o al menos
de algún fragmento proteico, generalmente el N-terminal. El
proceso se inicia con la separación de las cadenas polipeptí-
dicas y el fraccionamiento específico de éstas en péptidos, de
una longitud aproximada entre 20 y 50 aminoácidos, que se
tratan con fenilisotiocianato (FITC o PITC) (Fig. 7-7). Este
reactivo se une al extremo amino terminal del péptido a
100 | Estructuras y funciones de las biomoléculas
Figura 7-7. Esquema del procedi-
miento simplificado para secuenciar
una proteína. A la izquierda, la obten-
ción de los fragmentos peptídicos y, a
la derecha, un esquema de los ciclos
utilizados para determinar la estruc-
tura primaria de una proteína por el
método de Edman o del isotiocianato,
que se basan en la reacción con el
reactivo, la hidrólisis del enlace pep-
tídico y la separación de la feniltiohi-
dantoína correspondiente.
Proteína
Separación de cadenas
Polipéptidos
Hidrólisis parcial
Fragmentos
peptídicos
Separación
de fragmentos
Aa2 Aa4Aa1 Aa3
Aa2 Aa4Aa1 Aa3
FITC
FITC Aa2 Aa4Aa1 Aa3
Aa2 Aa4Aa3Aa1
1.o Ciclo
FITC Aa2 Aa4Aa3
Aa2 Aa4Aa3
2.o Ciclo
Identificación del Aa
de la feniltiohidantoína
de cada ciclo
FITC
Hidrólisis suave
Hidrólisis suave
FITC....
Más
ciclos
+
+
Aa3
Fragmento 1
Inicio de la secuenciación del fragmento 1:
FITC
FITC
FITC
FITC…
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