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Ácidos aminados e seqüências da proteína

Cada proteína ou peptide consistem em uma seqüência linear dos ácidos aminados. A estrutura preliminar da proteína começa convencionalmente no amino-terminal (N) a extremidade e continua até a extremidade do carboxyl-terminal (c). A estrutura de uma proteína pode directamente ser arranjada em seqüência ou pressupor da seqüência do ADN.

A seqüência de ácido aminado de uma proteína ou de um peptide é informação útil para compreender a proteína ou o peptide, para identificá-lo em uma amostra e para categorizar suas alterações cargo-translational. O processo de determinar a seqüência de ácido aminado é sabido como arranjar em seqüência da proteína.

Notação

A seqüência de uma proteína notated geralmente como uma corda de letras, de acordo com o pedido dos ácidos aminados do amino-terminal ao carboxyl-terminal da proteína. Código um único ou da três-letra pode ser usado para representar cada ácido aminado na seqüência.

Há 20 ácidos aminados que ocorrem naturalmente na natureza, que pode ser representada por uns três ou por um único código da letra como segue:

  • Alanina (Alá, A)
  • Arginina (Arg, R)
  • Asparagina (Asn, N)
  • Ácido Aspartic (Asp, D)
  • Cysteine (Cys, C)
  • Ácido Glutamic (Glu, E)
  • Glutamina (Gln, Q)
  • Glicina (Gly, G)
  • Histidine (seu, H)
  • Isoleucine (Ile, I)
  • Leucina (leu, L)
  • Lisina (Lys, K)
  • Metionina (encontrada, M)
  • Phenylalanine (Phe, F)
  • Proline (pro, P)
  • Serine (Ser, S)
  • Treonina (Thr, T)
  • Triptofano (Trp, W)
  • Tirosina (Tyr, Y)
  • Valine (Val, V)

Métodos de arranjar em seqüência da proteína

Há dois métodos principais usados para encontrar as seqüências de ácido aminado das proteínas. A espectrometria em massa é o método o mais comum no uso hoje devido a sua acessibilidade. A degradação de Edman que usa um sequenator da proteína é o segundo método, que é o mais útil se o N-término de uma proteína precisa de ser caracterizado.

É útil saber que ácido aminado está no N-término da proteína para pedir dos fragmentos do peptide na corrente inteira e para reduzir o impacto das impurezas que ocorrem geralmente na primeira ronda da degradação de Edman. O N-término pode ser identificado perto:

  1. Usando um reagente para etiquetar o ácido aminado na extremidade da proteína.
  2. Hydrolyzing a proteína
  3. Usando a cromatografia e os outros métodos da comparação para identificar a proteína marcada.

Há menos métodos que podem praticamente ser usados para identificar o C-término da proteína. Contudo, um método que pode ser usado envolve adicionar carboxypeptidases a uma solução da proteína e tomar amostras regulares. Traçar a concentração de ácidos aminados contra o tempo pode ajudar a identificar o ácido aminado no C-término.

A degradação de Edman permite que a seqüência dos ácidos aminados na proteína seja descoberta com sequenceres de Edman, que podem actualmente arranjar em seqüência de comprimento peptides até aproximadamente 50 ácidos aminados. Isto envolve diversas etapas:

  1. Use um agente de diminuição para quebrar todas as pontes de bissulfeto na proteína.
  2. Separe as correntes da proteína complexa e refinar-las.
  3. Determine os ácidos aminados da composição e do terminal de cada corrente.
  4. Quebre cada corrente nos fragmentos pequenos (menos de 50 ácidos aminados em cada um)
  5. Separe os fragmentos e refinar-los.
  6. Use os fragmentos para determinar a seqüência de ácido aminado.
  7. As etapas precedentes devem ser repetidas com um teste padrão diferente do fragmento de modo que a seqüência total da proteína possa ser reconstruída com erros mínimos.

Composição e análise de ácido aminado

A composição desordenada de um ácido aminado é frequentemente informação útil ao tentar determinar a seqüência pedida da proteína. Isto é porque pode ajudar a identificar erros e interpretar resultados ambíguos.  Adicionalmente, a freqüência dos ácidos aminados pode igualmente ajudar a decidir em cima do protease que é mais apropriado para a digestão da proteína.

Há duas etapas principais para determinar a freqüência dos ácidos aminados em um processo conhecido como a análise do ácido aminado. Em primeiro lugar, a hidrólise de uma quantidade conhecida da proteína deve quebrá-la acima nos monómeros do ácido aminado. Estes podem então ser separados e determinado usando vários métodos.

A hidrólise é realizada tipicamente aquecendo uma amostra da proteína a 100°C excedente no ácido clorídrico por um período de tempo prolongado (pelo menos 24 horas), reservando mais hora para proteínas com grupos hidrofóbicas volumosos. Porque há um risco de degradação da proteína nestas condições, particularmente para o cysteine, a glutamina, o serine, a treonina, o triptofano, e a tirosina, recomenda-se usar diversas amostras e aquecê-las por épocas diferentes. Uma vez que hydrolyzed, os ácidos aminados podem ser separados e identificado com técnicas tais como a cromatografia da troca iónica ou a HPLC reversa da fase.

Referências

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22342/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22571/
  3. https://www.youtube.com/watch?v=iACY379o1X4

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Last Updated: Feb 26, 2019

Yolanda Smith

Written by

Yolanda Smith

Yolanda graduated with a Bachelor of Pharmacy at the University of South Australia and has experience working in both Australia and Italy. She is passionate about how medicine, diet and lifestyle affect our health and enjoys helping people understand this. In her spare time she loves to explore the world and learn about new cultures and languages.

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