El documento describe las diferentes estructuras de las proteínas, incluyendo la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. También explica cómo se pliegan las proteínas y los mecanismos celulares que ayudan a este proceso. Finalmente, detalla algunas enfermedades relacionadas con el plegamiento anómalo de proteínas como la enfermedad de Alzheimer y las encefalopatías espongiformes transmisibles.

1. PROTEÍNAS

2. PÉPTIDOS Y PROTEÍNAS

6. ESTRUCTURA PRIMARIA:
La estructura primaria de las proteínas es la secuencia lineal de sus
aminoácidos.
Debido a los grupos funcionales de su cadena lateral, todas las
proteínas están más cargadas positivamente a pH ácido y más
cargadas negativamente a pH básico.
Las proteínas son una parte importante de la capacidad de
tamponamiento de las células y los líquidos biológicos, incluida la
sangre.

8. ESTRUCTURA SECUNDARIA:
Está determinada por las interacciones mediante puentes de
hidrógeno entre los grupos funcionales, formándose dos tipos de
estructuras: las hélices α y las hojas plegadas β.

11. ESTRUCTURA TERCIARIA:
Se denomina estructura terciaria de una proteína a su conformación
tridimensional, formado por las interacciones de los grupos funcionales
de las cadena lateral en puentes disulfuro, puentes de hidrógeno,
puentes iónicos e interacciones hidrofóbicas. También constan de
pequeñas unidades plegadas llamadas dominios, que son ensambles de
las estructuras secundarias.
Existen compuestos que en grandes cantidades desnaturalizan
proteínas, como la urea o el clorhidrato de guanidina, a estos
compuestos se les denomina desnaturalizantes o agentes caotrópicos.

14. ESTRUCTURA CUATERNARIA:
Es un complejo de dos o más cadenas peptídicas unidas por enlaces covalentes y en
ocasiones enlaces no covalentes. Las subunidades que la conforman pueden ser
reguladoras o catalíticas.
Existen proteínas llamadas monoméricas, las cuales constan de una sola cadena
polipeptídica, las diméricas contienen dos cadenas polipeptídicas, y para distinguirlos se
usan las letras griegas. Si se tienen dímeros iguales en la estructura, se le denomina
homodímero.

17. La salud está relacionada con la eficacia funcional y metabólica de los
organismos. La delgada línea que separa la patología de la fisiología
depende de la actuación concertada de nuestras proteínas y de la
interacción de éstas con las proteínas de otros organismos.
A nivel molecular, las proteínas llevan a cabo labores biológicas como
la catálisis, el transporte y la señalización gracias a la estructura que
presenta.

18. HIPÓTESIS TERMODINÁMICA DE
ANFINSEN
Para que las células cumplan una función es necesario que el material
genético que poseen se exprese en forma de proteínas de estructura
tridimensional precisa; esta transformación requiere que las cadenas
recién sintetizadas en los ribosomas modifiquen su conformación
hasta adoptar la conformación nativa; a este cambio estructural se le
conoce como plegamiento de proteínas.

19. Las proteínas se desnaturalizan por variaciones en el pH, la temperatura o la
presión, o por concentraciones elevadas de agentes caotrópicos como la
urea o el β-mercaptoetanol.

20. EL PLEGADO ES MODULAR
En la primera etapa el polipéptido sintetizado en los ribosomas son
segmentos cortos que se pliegan en estructuras secundarias.
En la segunda etapa, las regiones hidrofóbicas se ubican en el interior
de las proteínas como un “glóbulo fundido”.
Una proteína se puede doblar y desdoblar cientos de veces, pero
existen agentes que ayudan a la reparación de estas proteínas: como
las chaperonas, y el glutatión.

21. ENFERMEDADES DEL
PLEGAMIENTO ANÓMALO DE LAS
PROTEÍNAS
El plegamiento es indispensable par que las proteínas puedan llevar a cabo
su función de manera correcta. Por ello la célula cuenta con mecanismos
para evitar y revertir el plegamiento incorrecto de las proteínas, sin
embargo, en los últimos años se han descubierto un gran número de
“enfermedades del plegamiento anómalo de proteínas”.
Estas patologías pueden tener un origen genético, esporádico o infeccioso.

22. Las patologías se dividen en:
Neurodegenerativas: involucran la agregación de proteínas en el
sistema nervioso central.
No neurodegenerativas: involucran la agregación de proteínas en
diferentes órganos.
Entre las enfermedades se encuentran: la enfermedad de Alzheimer,
enfermedad de las vacas locas, cataratas, enfermedad de Creutzfeldt-
Jakob, enfermedad de Menkes, enfermedad de Ehlers-Danlos,
escorbuto, osteogénesis imperfecta, enfermedad de Huntington, entre
otros.

23. AMILOIDOSIS
Las proteínas mal plegadas forman un estado conformacional único
que induce la formación de conjuntos proteicos fibrilares largos
consistentes en láminas β plegadas. La acumulación de estas
proteínas son denominadas amiloides.
En la enfermedad de Alzheimer, el amiloide β, un péptido de 40 a 42
residuos de aminoácidos es un neurotóxico y es el causante del
deterioro progresivo del sistema nervioso. Sólo de 5% a 10% son casos
familiares.

24. PRIONOSIS
La proteína priónica (PPr) o prión ha sido fuertemente implicada como
agente causal de las encefalopatías espongiformes transmisibles
(EET), entre ellas la enfermedad de Creutzfeldt-Jakobs en seres
humanos de edad avanzada y la variante vCJD en pacientes jóvenes, o
la enfermedad de las vacas locas en bovinos.
Es muy resistente a la degradación proteolítica y cuando es infecciosa
tiende a formar agregados de fibrillas similares a las amiloides.
La proteína anormal actúa como plantilla para convertir la proteína
normal en la conformación patógena.
Estas enfermedades son mortales y en la actualidad no existe una
cura.

25. PROTEÓSTASIS
El término proteóstasis se refiere al control de concentración,
conformación, interacción y localización del Proteoma.
En el interior de la célula, ciertos pasos del plegamiento son
catalizados por enzimas como la Peptidil-propil-cis-trans-isomerasa
y la proteínas isomerasa de disulfuros; mientras que otro grupo de
proteínas llamadas chaperonas o chaperoninas evitan la agregación
irreversible de las proteínas durante las condiciones ambientales
extremas.

28. PURIFICACIÓN
DE
PROTEÍNAS

29. PURIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
Las células contienen miles de proteínas y moléculas diferentes. La abundancia de
cada proteína varía entre células o tejidos. Para estudiar las propiedades de una
proteína es necesario purificarla, es decir, separarla de las otras proteínas y
demás componentes celulares.
Si la proteína de estudio se encuentra en el citoplasma, su liberación al solvente
requiere de la ruptura o lisis de la célula. Primero se rompen mediante
disoluciones isotónicas tamponadas, a pH fisiológico y a 4 °C, para no

30. PRECIPITACIÓN SELECTIVA
La solubilidad de las proteínas depende de concentración de sales, pH,
temperatura y polaridad del solvente. A concentraciones bajas de sal (salting
in), la solubilidad de las proteínas aumenta; sin embargo, a concentraciones
mayores la solubilidad disminuye (salting out), causando la precipitación de las
proteínas. La precipitación selectiva se utiliza como método de purificación,
debido a que la concentración de sal necesaria para precipitar varía con la

32. CROMATOGRAFÍA
Es el proceso en el que una
solución conocida como fase
móvil, se percola a través de una
matriz porosa o resina, llamada
fase estacionaria, que retrasa el
avance de los componentes de la
fase móvil, dependiendo de las

33.  Cromatografía de intercambio iónico: separa
las proteínas según su carga eléctrica,
utilizando como matriz una resina con carga
positiva o negativa. Si las cargas de la proteína
son positivas y se une a una fase con cargas
negativas, se le llama intercambio catiónico.

35. Cromatografía de filtración en gel o
exclusión molecular: la fase estacionaria
consiste en una resina porosa altamente
hidratada (dextranos, poliacrilamida (PAGE),
agarosa), las moléculas muy grandes no
pueden penetrar y son excluidas.

37. Cromatografía de afinidad: la resina contiene
un ligando de la proteína de interés unido de
modo covalente . Al aplicar la muestra a la
columna, se unen sólo las proteínas capaces
de reconocer el ligando.

38. DIÁLISIS
Es un tipo de filtración en donde las moléculas se separan gracias a su paso
a través de una membrana semipermeable (celofán, nitrocelulosa o
colodión), que permite la difusión de compuestos de bajo peso molecular
como sales y metabolitos, pero impide el paso de macromoléculas, en este
caso las proteínas.

40. ELECTROFORESIS
Una partícula coloidea provistos de
carga eléctrica, emigran hacia un
ánodo o un cátodo bajo la influencia
de un campo eléctrico externo. Si
las distintas partículas tienen
diferentes velocidades de
desplazamiento se separan en

42. ISOELECTROENFOQUE (IEF):
Al aplicar corriente la
proteína se moverá hacia el
ánodo o al cátodo, hasta
llegar a su pI, donde no
tiene carga y dejará de
migrar.

43. SECUENCIACIÓN:
El primero en secuenciar cadenas polipeptídicas fue Frederick Sanger,
el cual por medio de tripsina, quimiotripsina y pepsina, ácido, y luego
con 1-fluoro-2,4-dinitrobenceno (reactivo de Sanger) para separar
aminoácidos de la insulina.
Luego Pehr Edman introdujo un reactivo más, el fenilisotiocinato
(reactivo de Edman) para marcar extremos de las proteínas, formando
feniltiohidantoína (PTH).

44. ESPECTROMETRÍA DE MASAS:
Permite analizar metabolitos, carbohidratos, y modificaciones
postraduccionales, que provocan un incremento de masa en proteínas

46. BIBLIOGRAFÍA:
“Bioquímica médica”, Baynes, 2015.
“Bioquímica ilustrada. Harper”, Murray, 2013.
“Bioquímica de Laguna”, Laguna-Piña, 2013.
“Bioquímica”, Pamela Champe, 2007.
“Bioquímica. Las bases moleculares de la vida”, McKee, 2014.