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3.2: Organización de las proteínas
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Protein Organization
 
TRANSCRIPCIÓN

3.2: Protein Organization

3.2: Organización de las proteínas

Overview

Proteins are one of the fundamental building blocks of life that carry out many diverse functions in the cell. Proteins are assembled from amino acids. The sequence of amino acids is known as the primary structure of a protein. Local interactions of individual amino acids cause the linear chain to fold into the secondary structures. Interactions of distant amino acids lead to further folding of the protein—the tertiary structure. The assembly of multiple folded chains (subunits) is known as quaternary protein structure.

The Order of Amino Acids Determines the Primary Structure

Amino acids that are bound together in a chain are called polypeptides. The amino acids are linked by their amino (–NH3) and carboxyl (–COOH) groups which form peptide bonds. The chain of linked carbon and nitrogen atoms is the backbone of the protein, with the amino acid side chains sticking out perpendicularly. The order of amino acid residues in the polypeptide chain is the primary structure.

Hydrogen Bonds among Close Amino Acid Residues Contribute to the Secondary Structure

The amino and carboxyl groups of the protein backbone can form hydrogen bonds. When multiple amino acid residues in close proximity form hydrogen bonds, local structures such as alpha-helices and beta-pleated sheets can form. These are common localized structures, giving rise to the so-called secondary structure of a protein.

The Interactions of Distant Side Chains Determine the Tertiary Structure

The tertiary structure of a protein describes the 3-dimensional arrangement of a protein. To stabilize a tertiary structure, amino acid residues interact that might be far apart within the polypeptide chain. The interactions can be weak and non-covalent (e.g., ionic bonds, hydrophobic interactions or hydrogen bonds) or strong and covalent (e.g., disulfide bridges). All interactions contribute to the shape of the protein and its function.

Multiple Polypeptide Chains Can Form a Single Protein

So far, we considered proteins that are created of a single polypeptide chain. Many proteins consist of subunits, that are each formed of one polypeptide chain. The composition and interaction of multiple protein subunits are known as the quaternary structure.

Visión general

Las proteínas son uno de los componentes fundamentales de la vida que llevan a cabo muchas funciones diversas en la célula. Las proteínas se ensamblan a partir de aminoácidos. La secuencia de aminoácidos se conoce como la estructura primaria de una proteína. Las interacciones locales de los aminoácidos individuales hacen que la cadena lineal se doble en las estructuras secundarias. Las interacciones de aminoácidos distantes conducen a un mayor plegado de la proteína, la estructura terciaria. El conjunto de múltiples cadenas plegadas (subunidades) se conoce como estructura proteica cuaternaria.

El orden de los aminoácidos determina la estructura primaria

Los aminoácidos que se unen en una cadena se denominan polipéptidos. Los aminoácidos están unidos por sus grupos de aminoácidos (–NH3) y carboxilo (-COOH) que forman enlaces peptídicos. La cadena de átomos de carbono y nitrógeno vinculados es la columna vertebral de la proteína, con las cadenas laterales de aminoácidos sobresaliendo perpendicularmente. El orden de los residuos de aminoácidos en la cadena de polipéptidos es la estructura primaria.

Los enlaces de hidrógeno entre los residuos de aminoácidos cercanos contribuyen a la estructura secundaria

Los grupos amino y carboxilo de la columna vertebral de la proteína pueden formar enlaces de hidrógeno. Cuando múltiples residuos de aminoácidos en proximidad forman enlaces de hidrógeno, se pueden formar estructuras locales como alfa-hélices y hojas beta-plited. Estas son estructuras localizadas comunes, dando lugar a la llamada estructura secundaria de una proteína.

Las interacciones de las cadenas laterales distantes determinan la estructura terciaria

La estructura terciaria de una proteína describe la disposición tridimensional de una proteína. Para estabilizar una estructura terciaria, los residuos de aminoácidos interactúan que podrían estar muy separados dentro de la cadena de polipéptidos. Las interacciones pueden ser débiles y no covalentes (por ejemplo, enlaces iónicos, interacciones hidrofóbicas o enlaces de hidrógeno) o fuertes y covalentes (por ejemplo, puentes de disulfuro). Todas las interacciones contribuyen a la forma de la proteína y su función.

Múltiples cadenas de polipéptidos pueden formar una sola proteína

Hasta ahora, consideramos proteínas que se crean de una sola cadena de polipéptidos. Muchas proteínas consisten en subunidades, cada una formada por una cadena de polipéptidos. La composición e interacción de múltiples subunidades de proteínas se conocen como la estructura cuaternaria.

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