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Aminoácidos y proteínas | 105 Figura 7-12. Esquema ilustrativo de las fuerzas más frecuentes que intervienen en el mantenimiento de la estructura terciaria de una proteína. H3C CH3 CH CH3 S S S S S S S S O H O H O H C O N H N HH O H + C O 1 2 1 3 4 Ejemplos de interacciones frecuentes en la estructura terciaria: 1. Puentes disulfuro 2. Enlaces de puente de hidrógeno 3. Hidrofóbicas y van der Waals 4. Iónicas 5. Catión-π N H OC O H2N-C -NH-CH2 -CH2-CH2+ H2N δ(-) 5 1 1 3 2 2 O N HH H + C O 4 Recuadro 7-2. LAS INTERACCIONES CATIÓN-π Las interacciones catión-π constituyen el último tipo de fuerza no covalente descrito en el mantenimiento de la estructura espacial de las proteínas, principalmente para la estructura secun- daria y terciaria. Su descripción data de 1996 por Dougherty, aunque antes otros autores la denominaron interacción amino-aromática. Básicamente, esta interacción ocu- rre entre la nube electrónica de una cadena lateral aromática y la carga posi- tiva de un aminoácido catiónico, y en la mayoría de los casos es atractiva, aun- que, a ciertas distancias muy cortas, puede convertirse en repulsiva. Tiene características de atracción electrostática y de interacción de van der Waals, aun- que la contribución de este último tipo de fuerza es más importante. Los ami- noácidos que la forman son, por tanto, los aromáticos F, Y y W con los básicos K y R, aunque las más comunes y fuer- tes son las que forman el W con la R. Un 25% de los W totales de las proteínas depositadas en la PDB (Protein Data Base) están formando interacciones catión-π. Por término medio se encuen- tra una de estas interacciones cada 77 residuos, aunque hay casos como el hFGF (factor de crecimiento de fibro- blastos humano) con sólo 126 aminoáci- dos y 5 interacciones catión-π esenciales para mantener su plegamiento. El aminoácido R tiene una cadena lateral más grande y menos solvatada que la K, lo que favorece la interacción con W. Además, la R puede simultánea- mente interaccionar con un residuo aro- mático por catión-π y con otro residuo por puente de hidrógeno a través del otro grupo nitrogenado del grupo guani- dinio, mientras que la K no puede reali- zar ambas interacciones simultánea- mente. La H tiene, a la vez, propiedades aromáticas y catiónicas, lo que compli- ca la interacción con otro residuo. Por otra parte, las interacciones, a veces, no ocurren entre dos residuos, sino que pueden intervenir más, como un residuo rodeado de hasta 4 anillos aromáticos (en la glicoamilasa, una K interacciona con dos W y dos Y produciendo un núcleo con una estructura muy estable y difícil de romper). En muchos casos, la interacción se produce entre residuos consecutivos en la estructura primaria o cercanos en la secundaria, como por ejemplo el residuo i con el i+4 en una α-hélice. meros) no poseen estructura cuaternaria. Las proteínas con más de una cadena o subunidad se llaman dímeros, trímeros, tetrámeros, oligómeros y multímeros, según el número que contengan. Además, las subunidades pueden ser iguales o distintas, empleándose para definir esto los prefijos homo y hetero, respectivamente. Por ejemplo, la Figura 7-14 muestra un ejemplo de homodímero de una proteína enzimática. Se observa la simetría y varios detalles de la estructura secun- 07 Capitulo 07 8/4/05 09:55 Página 105
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