Modificação pós-traducional1 Modificação pós-traducional A Wikipédia possui o portal: Portal da Bioquímica Modificação pós-traducional, como o nome sugere, são modificação químicas de uma cadeia proteica depois de sua tradução. Uma cadeia proteica nada mais é que uma longa seqüência de vinte possíveis aminoácidos. Esses vinte constituintes básicos oferecem um cardápio limitado de funções e constituições proteicas; para aumentar a variabilidade dessas características, a célula freqüentemente faz uso das modificações pós-traducionais. Algumas dessas modificações estendem o conjunto de possíveis funções proteicas pela adição de novos grupos funcionais (grupos heme, acetato ou sulfato) ou de cadeias de carboidratos e/ou lipídios. Essas alterações químicas podem alterar a hidrofobicidade de uma proteína e assim determinar a localização celular desta (por exemplo, proteínas hidrofóbicas tendem a se ancorar em membranas fosfo-lipídicas). Outras modificações, como a fosforilação, são parte de um sistema para controlar o comportamento proteico (por exemplo, ativando ou inativando uma enzima) amplamente utilizado pela célula. Modificações As modificações pós-traducionais conhecidas incluem fosforilação, acetilação, alquilação, metilação, sulfatação, isoprenilação, glicilação, ubiquitinação e formação de pontes dissulfeto. Enovelamento de proteínas (protein folding) Logo após a tradução, a proteína é apenas uma longa cadeia de aminoácidos incapaz de exercer sua função biológica. Para se tornar ativa ela precisa assumir a devida conformação, adquirir uma estrutura tridimensional específica, a chamada forma nativa. Este processo - a passagem de uma cadeia amorfa para uma proteína ativa - é chamado de enovelamento. O processo reverso é a desnaturação. Proteínas desnaturadas podem perder sua solubilidade e precipitar. Algumas proteínas desnaturadas podem eventualmente se re-enovelar, a maioria não. A informação sobre como será a estrutura terciária de uma proteína estão contidas em sua própria estrutura primária; pois esta é sempre a forma mais estável, de menor energia, que a cadeia pode assumir. A forma mais estável varia de acordo com o meio. Em um solvente polar, por exemplo, uma forma estável terá os aminoácidos de cadeia lateral polar expostos ao meio e os de cadeia lateral apolar escondidos no núcleo da proteína; num solvente apolar vale o contrário. O enovelamento é guiado pelas forças de Van der Waals, contribuições da energia livre de Gibbs, formação de ligações de hidrogênio e pontes dissulfeto. Apesar das proteínas espontaneamente assumirem sua forma nativa, muitas vezes esse processo é demasiadamente demorado. Por isso existem as chaperonas, proteínas que catalisam o enovelamento de outras proteínas. a atividade de muitos receptores de fatores de crescimento é regulada por ela. No entanto. ao contrário do citosol. possui 18 sítios de fosforilação. A fosforilação em eucariotos ocorre apenas em serina. De um modo geral. muitos receptores e enzimas são “ligados” ou “desligados” pela fosforilação e desfosforilação. Por exemplo. Pontes dissulfeto são ligações fortes covalentes entre dois grupos sulfidril ( -SH ). é conhecido como o guardião do DNA) de crucial importância para a manutenção da integridade do material genético e para o bom andamento do ciclo celular. Porque. pelo controle do ciclo celular e muitos outros eventos celulares cruciais. secretórias e do glicocálice as possuem. quando este cai. À primeira vista pode parecer que a simples adição de um grupo fosfato não deveria ser tão importante. (já foi “molécula do ano”. pontes dissulfeto são desfeitas no citosol. . uma proteína apolar e hidrofóbica pode se tornar polar e hidrofílica. A poli-fosforilação também é um processo importante. pois quando muito ativa ela induz a apoptose e quando muito inativa o desenvolvimento de câncer é muito provável. Formação de pontes dissulfeto Modificações pós-traducionais podem levar a formação de pontes dissulfeto. Podemos então notar que a tirosina é relativamente muito raramente fosforilada. Essa ligação é muito importante para a formação da estrutura terciária de proteínas e conseqüentemente para a função destas. O controle da atividade enzimática pela fosforilação é responsável por diversas vias de transdução de sinal. Desse modo. treonina ou tirosina. portanto apenas proteínas lisossomais.Modificação pós-traducional 2 Fosforilação É a adição de um grupo fosfato (PO4) a uma aminoácido de uma cadeia proteica. a fosforilação é a mais importante e bem estudada modificação pós-traducional. o grupo fosfato é fortemente negativo. sua atividade precisamente ser finamente regulada. os resíduos se oxidam. por exemplo. ainda assim. A proteína p53. o que altera drasticamente a estrutura tridimensional da proteína em questão. Exerce papel crucial em inúmeros processos celulares. Isso decorre principalmente de sua importância. Por exemplo. A taxa relativa de probabilidade de fosforilação desses três aminoácidos é de aproximadamente 1000/100/1 para serina/treonina/tirosina respectivamente. Em células eucarióticas as pontes dissulfeto são formadas no lúmen do RER (retículo endoplasmático rugoso). Sendo assim. A reação é: ATP + proteína <-> fosfoproteína + ADP As fosfatases são as enzimas responsáveis pela desfoforilação e as quinases as responsáveis pela fosforilação. porque esse ambiente. uma proteína pode expor os aminoácidos antes escondidos em seu centro e mudar muito suas característica. proteínas citoplasmáticas possuem resíduos de cisteína muito próximos que funcionam como detectores do potencial redutivo do citosol. então sua adição induz forças na cadeia proteica que podem levar a uma radical alteração em sua conformação. formando pontes dissulfeto e disparando mecanismos celulares de resposta. é um meio oxidativo. Há exceções notáveis para esta regra. quase sempre da cadeia lateral de cisteína. sua fosforilação é de profunda importância. as proteínas com função digestiva não podem se tornar ativas no citosol porque começariam a degradar deliberadamente outras proteínas. A metilação proteica é hoje mais bem conhecida em histonas. por isso são também sintetizadas na forma de pró-enzima. A transferência de grupos metil de S-adenosil metionina (SAM. responsáveis pelo disparo do processo de apoptose. O grupo sulfato uma vez adicionado não será mais removido. As cadeias de polisacarídeas adicionadas as proteínas tem diversas funções: experimentos mostraram que sem elas. A metilação das histonas pode influenciar na expressão gênica. Este processo é primordial para a formação das proteínas de membrana e secretórias. . também só podem se tornar ativas em situações específicas. A síntese de proteínas em forma de zimogênios é uma estratégia utilizada pela célula para evitar que uma proteína exerça uma atividade perigosa em hora e local errado. A modificação pós-traducional em questão é a clivagem de zimogênios. na regulação da expressão gênica e no metabolismo de RNA. algumas proteínas não se enovelam corretamente e outras tem sua vidamédia muito diminuída. Por exemplo. que ocorre no hidróxi oxigênio de serina e treonina. sendo assim. As caspases. sendo portanto um fator epigenético. A metilação de DNA é um tema vasto. Sulfatação Ocorre em resíduos de tirosina de proteínas como o fibrinogênio e proteínas que serão secretadas (por exemplo a gastrina). Zimogênios Zimogênios ou pró-enzimas são precursores inativos de proteínas que precisam ser clivados em um ponto específico para dar origem a proteínas funcionais. muito importante e estudado atualmente. Metilação É a substituição de um hidrogênio (H) por um grupo metil (CH3). Em proteínas a metilação ocorre em resíduos de arginina ou lisina. Em sistemas biológicos essa reação é catalisada por enzimas e está envolvida na modificação de metais pesados. um cofator enzimático presente em todas as células eucarióticas) para histonas é catalisada por enzimas conhecidas como histona metil transferases. só é adicionado quando necessário para a função biológica daquela proteína. Exemplos conhecidos são a tripsina e a quimiotripsina. as proteínas responsáveis pelo enovelamento das fitas de DNA. que ocorre no nitrogênio da amida de cadeias laterais de asparagina e a oxigênio-glicosilação. A glicosilação também desempenha uma papel central na adesão célula-célula. ele é não usado para a regulação proteica como a fosforilação. Há dois tipos de glicosilação: a nitrogênio-glicosilação.Modificação pós-traducional 3 Glicosilação É a adição de sacarídeos a cadeias proteicas. então a célula sintetiza essas proteínas numa forma inativa (os zimogênios). King. Keun Il. Malakhov. Ke. Kenneth J. Yan. • Michael W. Oxana A. Ritchie. Protein ISGylation modulates the JAK-STAT signaling pathway. http://en.org/wiki/Posttranslational_modification (acessado em 28/03/2006). • Malakhova. Sumoylation: Molecular Biology and Biochemistry.html#methylation .edu / at http://www. (2003). Michael P.edu/thcme/mwking/protein-modifications.indstate. • "Posttranslational modification". ISBN 0-9545232-8-8.D / IU School of Medicine / miking at iupui. Ming. Youzhong.. Peterson. Genes & Development 17 (4). Luke F.. Kim.wikipedia.. Horizon Bioscience. Shuai.) (2004). Wikipedia: The free encyclopedia. 455-460.Modificação pós-traducional 4 Referências • Van G. Ph.. Wilson (Ed. Yuan. and Dong-Er Zhang. org/w/index.0 Unported //creativecommons. Felipe lord.org/licenses/by-sa/3.org/w/index.0/ . Lijealso. 8 edições anónimas Fontes.wikipedia.php?oldid=30024206 Contribuidores: Eamaral.php?title=Ficheiro:Portal. GoEThe.svg Licença: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3. 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