Back to chapter

3.6:

Proteínas Intrinsecamente Desordenadas

JoVE Core
Molecular Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Molecular Biology
Intrinsically Disordered Proteins

Languages

Share

As proteínas têm frequentemente estruturas rígidas secundárias e terciárias que podem ser determinadas experimentalmente. Entretanto, muitas proteínas têm estruturas flexíveis sem uma conformação fixa. Estas proteínas intrinsecamente desordenadas, ou IDPs, devem mudar de forma para desempenharem as suas funções num organismo.As secções desordenadas de proteínas contêm muitos aminoácidos hidrófilos, porque a sua cadeia de aminoácidos deve ser solúvel no citoplasma. As IDPs contêm poucos aminoácidos hidrófobos quando toda a cadeia é flexível. Isto é porque ao contrário das estruturas compactas da proteína, estas estruturas estendidas não têm um núcleo de proteína onde os aminoácidos hidrófobos podem se unir.Ao contrário de proteínas inadequadamente ou não dobradas, que são normalmente recondicionadas ou degradadas pela célula, s IDPs nunca podem se dobrar em uma estrutura fixa só podem se tornar ordenadas sob condições celulares específicas. Quando um arranjo estruturado da cadeia de aminoácidos forma em uma IDP, isto é chamado uma desordem para a transição de ordem. Isto pode ser desencadeado por uma modificação covalente ou uma interação com outra molécula que induz uma nova conformação.Algumas IDPs têm segmentos pequenos e flexíveis conectando seções rígidas de proteína. Os segmentos atam os cortes globulares da proteína juntos, permitindo que eles interajam ou atuem de forma independente com outros alvos. Segmentos flexíveis também podem atuar como interruptores moleculares, alterando a função de uma proteína dependendo de sua conformação.A forma flexível dos IDPs permite-lhes interagir de formas únicas com as superfícies de outras proteínas. Estas proteínas podem envolver-se em torno dos seus parceiros de ligação ou agir como cola molecular, reunindo várias outras proteínas. Devido à sua flexibilidade, as IDPs podem ter muitos parceiros vinculativos diferentes.E elas podem tomar diferentes conformações ordenadas dependendo de suas interações. Isto permite que uma única proteína tenha diferentes funções na célula.

3.6:

Proteínas Intrinsecamente Desordenadas

Proteínas intrinsecamente desordenadas são um grupo de proteínas que não se dobram em estruturas tridimensionais específicas. A sua flexibilidade estrutural permite-lhes complementar proteínas ordenadas para desempenhar funções inacessíveis a estruturas rígidas. São mais comuns em eucariotas do que em procariotas e podem ser proteínas exclusivamente intrinsecamente desordenadas ou híbridas, constituídas por uma mistura de regiões ordenadas e desordenadas. A ausência de uma estrutura rígida nestas proteínas pode ser atribuída a uma abundância de resíduos de aminoácidos polares e carregados e relativamente menos aminoácidos hidrofóbicos, promovendo uma estrutura ordenada.

Vários factores influenciam a forma e o nível de desordem em uma proteína, como pH e temperatura. Além disso, outras proteínas com as quais elas se ligam ou se associam podem também influenciar a sua forma. Esta ligação pode ocorrer através de vários locais de ligação e pode resultar no enovelamento permanente ou temporário de uma proteína ou região intrinsecamente desordenada. Mudanças estruturais ocorrem devido a características de reconhecimento molecular—fragmentos de proteínas desordenadas, curtos e passíveis de interação, que podem facilmente passar por transições de desordem para ordem ao se ligarem a outras proteínas com estruturas definidas.

Modificações pós-translacionais durante ou após a síntese proteica também contribuem para a estrutura de proteínas intrinsecamente desordenadas. Estas podem incluir a clivagem enzimática de uma ligação peptídica na proteína precursora, a formação de ligações dissulfeto, e modificações covalentes de proteínas com outras moléculas ou grupos químicos.

Suggested Reading

  1. Uversky, V. N. (2016). Dancing protein clouds: the strange biology and chaotic physics of intrinsically disordered proteins. Journal of Biological Chemistry, 291(13), 6681-6688.