Funções Mecânicas de Proteínas

As proteínas executam uma variedade de funções mecânicas, incluindo aquelas que produzem movimento de célula e contração de músculos. Assim como o transporte das moléculas entre locais diferentes dentro e fora de uma célula. As funções mecânicas da proteína são alimentadas pela conversão da energia química no trabalho mecânico através das mudanças conformacionais na estrutura da proteína.

Dentro de um domínio da proteína, mudanças químicas simples como a hidrólise de moléculas ligadas, tais como ATP ou GTP, pode resultar em mudanças conformacionais que criam movimentos muito maiores na proteína. A hidrólise de ATP alimenta a proteína motora, a miosina, que age como uma alavanca puxando filamentos de actina e causando os músculos a contrair. As helicases que desenrolam o DNA durante a replicação e transcrição, também usam ATP para quebrar ligações hidrogénio e mover-se ao longo da fita de DNA.

No ribossoma muitas proteínas trabalham junto como uma máquina para sintetizar novas proteínas. A hidrólise do GTP permite que o fator de alongamento, EF-Tu transfira uma molécula de tRNA para o ribossoma. Assim que pode adicionar um aminoácido à vertente de proteína crescente.

O tRNA é associado com o EF-Tu quando o GTP é ligado. Quando o GTP é hidrolisado ao GDP, a liberação do grupo do fosfato resulta em uma mudança conformacional pequena dentro e perto do sítio de ligação do nucleotídeo. Essa pequena mudança faz com que uma hélice alfa localizada na interface do domínio GTPase e os outros dois domínios mudem de posição.

O movimento desta hélice faz com que dois domínios balancem abertos para liberar o tRNA ligado.