AULA 11 - Estrutura de Proteínas

1. Veja a estrutura de uma proteína:

• Veja a estrutura de uma proteína usando o Cn3D no NCBI.

• Faça o download do Cn3D no site NCBI Structure (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/CN3D/cn3dinstall.shtml).
• Vá para NCBI Structure (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/structure) e selecione uma lipocalina. Se você selecionar "odorant-binding protein", existem entradas para proteínas de ligação a odorantes de várias espécies diferentes. De vaca (Bos taurus), existem entradas depositadas independentemente de diferentes grupos de pesquisa (por exemplo, identificador PDB 1OBP, 1PBO).
• Selecione "Visualizar estrutura 3D" na página do MMDB (ver link abaixo). Explore os links na página. Clique em "Visualizar / Salvar Estrutura".
• Duas janelas se abrirão: o “Cn3D viewer” e o “1D-viewer”. Clique em cada uma delas, e veja como elas estão interligadas. Mude o “style” do “Cn3D viewer”. Identifique as α hélices e as folhas β da proteína.

2. Compare as estruturas de duas lipocalinas:

• Volte para a página do MMDB para 1OBP e selecione “Structure neighbors”. (Isto pode ser acessado usando o mouse sobre o gráfico da proteína). Voce agora está vendo o sítio do VAST (Vector Alignment Search Tool) no NCBI. Há uma lista de proteínas relacionadas OBP. Selecione uma ou duas outras proteínas, tais como β-lactoglobulinas ou proteína ligadora de retinol (retinol-binding protein), clicando na(s) caixa(s) à esquerda. Agora veja/salve os alinhamentos.
• Perceba que as duas janelas se abrem: Cn3D e DDV (o “two-dimensional viewer”). De novo explore as relações entre estes dois instrumentos de visualização. Quais são as semelhanças entre as proteínas que você está comparando? Quais são as suas diferenças? Ilumine as regiões de aminoácidos conservados tanto no visualizador de alinhamento como no visualizador gráfico. Onde estão localizados os resíduos invariáveis GXW?

3. Mutações na cadeia β de hemoglobina (símbolo do gene HBB; também chamado globina β) podem causar anemia ciclêmica ou outras doenças. Tente descobrir os números de acesso no PDB tanto para hemoglobina normal como a forma mutada. Tente o seguinte:

• A página de estrutura no NCBI
• O PDB
• CATH ou SCOP
• Uma procura de blastp contra o PDB na página do NCBI na W3.

4. Ciclemia é causada por uma mutação específica em HBB, E6V (i.e., um resíduo de ácido glutâmico na posição 6 é substituído por uma valina). Como consequência desta mutação, os tetrâmeros de hemoglobina se agregam. Isto causa o glóbulo vermelho a se deformar, adotando a forma de uma foice. Use os identificadores do PDB 1HBB ou 4HBB para a hemoglobina selvagem e 2HBS para a forma mutante. Compare as estruturas usando o instrumento VAST no NCBI. O glutamato na posição 6 está na superfície da proteína ou está enterrado dentro dela? A mutação para uma valina causa uma mudança na estrutura secundária ou terciária da proteína?


5. A causa mais comum da fibrose cística é ΔF508. Esta é uma deleção no gene que codifica o regulador transmembrana da fibrose cística (CFTR; “cystic fibrosis transmembrane regulator”) no qual é removida uma fenilalanina na posição 508. Massiah et al. (Biochemistry 38:7453-7461, 1999) usaram NMR para resolver a estrutura de um peptídeo de 26 resíduos correspondente à porção do CFTR selvagem (número de acesso no PDB = 1CKY) e um peptídeo de 25 resíduos que não possui a fenilalanina (1CKZ). Estes dois peptídeos são muito pequenos para comprara no programa VAST do NCBI. Use outros programas para prdizer se esses peptídeos diferem no seu conteúdo de estrutura secundária.

LINKS:

Lista parcial de bancos de dados de estrutura de proteínas ligados ao “Protein Data Bank”