PROTEÍNAS PROTEÍNAS: são as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. Encontradas em todas.

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1 PROTEÍNAS PROTEÍNAS: são as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. Encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Constituição: são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Todas as proteínas, independentemente de sua função ou espécie de origem, são construídas a partir de um conjunto básico de 20 a.a., arranjados em várias seqüência específicas. COMPOSIÇÃO: carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e quase todas contêm enxofre. Algumas contêm elementos adicionais, particularmente fósforo, ferro, zinco e cobre. Seu peso molecular é extremamente elevado.            

2 PROTEÍNAS FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS - Catalisadores
- Estruturais (colágeno) e sistemas contráteis - Armazenamento (ferritina)  - Veículos de transporte (hemoglobina) - Hormônios - Defesa (imunoglobulinas) - Enzimáticas (lipases) - Nutricional (caseína)

3 PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS Quanto a Composição:
- Proteínas Simples - Por hidrólise liberam apenas a.a. - Proteínas Conjugadas - Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético. Ex: metaloproteínas, hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas, etc.             Quanto ao Número de Cadeias Polipeptídicas: - Proteínas Monoméricas - Formadas por apenas uma cadeia polipeptídica. - Proteínas Oligoméricas - Formadas por mais de uma cadeia polipeptídica; São as proteínas de estrutura e função mais complexas.

4 PROTEÍNAS Quanto à Forma:
- Proteínas Fibrosas - insolúveis nos solventes aquosos e peso moleculares muito elevados. Formadas por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra. proteínas estruturais, como colágeno do tecido conjuntivo, as queratinas dos cabelos, as esclerotinas do tegumento dos artrópodes, ou ainda a fribrina do soro sanguíneo ou a miosina dos músculos. Proteínas Globulares - Estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas. São geralmente solúveis nos solventes aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre e vários milhões. Nesta categoria situam-se as proteínas ativas como os enzimas, transportadores como a hemoglobina e as imunoglobulinas

5 PROTEÍNAS ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DAS PROTEÍNAS
Podem ser organizadas em 4 níveis:             1 - Estrutura Primária   - Dada pela  seqüência de a.a. e ligações peptídicas da molécula, que resulta em uma longa cadeia, com uma extremidade “amino terminal” e outra “carboxi terminal”   - É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula.

6 PROTEÍNAS A estrutura primária de uma proteína é destruída por hidrólise química ou enzimática das ligações peptídicas, com liberação de peptídeos menores e aminoácidos livres. É somente a seqüência dos aminoácidos, sem se preocupar com a orientação espacial da molécula. 

7 PROTEÍNAS 2 - Estrutura Secundária
Arranjo espacial de a.a. próximos entre si na seqüência primária da proteína. Último nível de organização das proteínas fibrosas, mais simples estruturalmente. Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos a dos a.a. e seus grupamentos amina e carboxila.

8 PROTEÍNAS 3 - Estrutura Terciária
Arranjo espacial de a.a. distantes entre si na seqüência polipeptídica. É a forma tridimensional como a proteína se "enrola". Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente. Cadeias polipeptídicas muito longas podem se organizar em domínios, regiões com estruturas 3arias semi-independentes ligadas entre si por segmentos lineares da cadeia polipeptídica. Os domínios são considerados as unidades funcionais e de estrutura tridimensional de uma proteína.

9 IMUNOGLOBULINAS As imunoglobulinas consistem em 2 tipos de cadeias polipeptídicas, uma leve (L) e uma pesada (H). Cada cadeia L é ligada a uma cadeia H por uma ponte de sulfeto, e as cadeias H são ligadas entre si por pelo menos uma ponte de sulfeto. As 2 cadeias tem uma região variável e uma região constante. A região variável da cadeia pesada tem o mesmo comprimento que a da cadeia leve, enquanto a região constante é cerca de três vezes maior.

10 IMUNOGLOBULINAS As IgG são tetrámeros (4 cadeias peptídicas), 2 cadeias idênticas com aproximadamente 446 aa. (cadeias pesadas, H1 e H2) e duas cadeias, também idênticas, com uns 214 aa. (cadeias leves, L1 e L2). Os primeiros 108 aa. das cadeias leves e pesadas são diferentes para cada Ac específico e formam o domínio ou Região Variável (VH e VL). Este domínio contem o sitio de união com o Ag pelo que cada molécula de IgG pode ligar-se a duas moléculas de Ag. O resto de a.a. da sequência primaria são idênticos para todas as imunoglobulinas de uma classe (G, A, M, D ou E), e formam a  Região Constante (CH e CL).

11 IMUNOGLOBULINAS Ao tratar as moléculas de IgG com enzimas proteolíticas obtém- se diferentes fragmentos que se correspondem com diferentes Domínios funcionais: Com papaína, as cadeias pesadas se rompem, obtendo-se três fragmentos peptídicos: 2 fragmentos Fab (fragment antigen binding) e 1 fragmento Fc (fragment crystallizable). Cada fragmento Fab é capaz de se unir a um Ag Com pepsina, os fragmentos Fab permanecem ligados, nomeando-se fragmento  F(ab')2, e um fragmento Fc ligeiramente diferente ao do caso anterior.

12 IMUNOGLOBULINAS Genes imunoglobulinas: recombinação e diversidade:
Dados de sequenciamento de a.a. revelaram que uma única região C (constante) associada com muitas regiões V diferentes. Para explicar estes dados foi sugerido as duas regiões da molécula de imunoglobulina fossem codificadas por genes separados e que as regiões gênicas de V e C fossem ligadas antes que uma molécula de imunoglobulina fosse feita (ou seja, haveria dois genes para um polipeptídeo) À medida que uma célula se diferencia em célula B madura que irá fazer uma cadeia leve, ocorre o rearranjo de vários genes (exons)

13 IMUNOGLOBULINAS Além de vários exons J, a família de genes de cadeia pesada também contém vários exons adicionais chamados de exons D (diversidade). Todos os exons estão separados por íntrons

14 IMUNOGLOBULINAS Classes de Imunoglobulinas
IgM - Aproximandamente 10% do conjunto de imunoglobulinas. Estrutura é pentamérica. As 5 cadeias são ligadas entre si por pontes dissulfeto e por uma cadeia polipeptídica inferior chamada de cadeia J. Encontrada principalmente no intravascular, sendo uma classe de anticorpos "precoces" (são produzidas agudamente nas fases agudas iniciais das doenças que desencadeiam resposta humoral). Não atravessa a placenta (por ser grande). Encontrada também na superfície dos linfócitos B de forma monomérica, realizando a função de receptor de Ag.

15 IMUNOGLOBULINAS IgA - 15-20% das imunoglobulinas do soro humano. No
homem, mais de 80% da IgA ocorre sob a forma monomérica e está presente sangue nesta forma. A IgA é predominante em secreções: saliva, lágrima, leite, mucosas do trato gastrointestinal, trato respiratório e genitourinário. Nestas secreções ela se uni a um componente secretor (70.000 daltons), e forma a IgA secretora. Esta é composta por 2 unidades ( dimérica) ligadas a uma cadeia J unida na sua porção Fc no componente secretor. A função desse componente é proteger a molécula das enzimas hidrolíticas (destrutivas). O principal papel da IgA é proteger o organismo de invasão viral ou bacteriana através das mucosa.

16 IMUNOGLOBULINAS IgG – É monomérica e mais simples ( daltons), que perfaz 80% das imunoglobulinas do organismo. Igualmente distribuída nos compartimentos extracelulares e é a única que é normalmente atravessa a placenta. Ac principal nas resposta imunes secundárias e a única classe antitoxinas. A região FC realiza ativação de complemento ( quando unida ao Ag) e auxilia a fagocitose por se ligar a macrófagos. Com a ativação do complemento, há geração de quimiotaxia de neutrófilos, aumento da permeabilidade vascular e amplificação da resposta inflamatória.

17 IMUNOGLOBULINAS IgE – Monomérica, presente no soro em baixas concentrações. É encontrada na membrana de basófilos e mastócitos em todos os indivíduos. Tem um papel importante na imunidade ativa contra parasitas helmintos, atraindo os eosinófilos. 50% dos pacientes com doenças alérgicas tem altos níveis de IgE. A Interação entre o Ag e a IgE ligada no mastócito resulta em liberação de histamina, leucotrienos, proteases, fatores quimiotáxicos e citocinas. Esses mediadores podem produzir: Broncoespasmo Vasodilatação Aumento da permeabilidade vascular, Contração de músculo liso e quimioatração de outras células inflamatórias ( eosinófilos p. ex).

18 IMUNOGLOBULINAS IgD - Presente no soro em concentrações muito baixas.
Encontrada na superfície de muitos linfócitos assim como IgM, onde provavelmente serve como receptor de Ag A função não está muito bem definida. Implicações Clínicas das Classes de Imunoglobulinas Humanas: Em certas patologias o nível de imunoglobulinas estará elevado ou diminuído. Isto pode servir como uma pista para o diagnóstico, somando a outras provas laboratoriais e exame clínico.

19 IMUNOGLOBULINAS Soro: porção líquida do sangue (sem fatores de coagulação). Plasma: porção líquida do sangue, colhida com anticoagulante e que contem os fatores de coagulação (inibidos) Anti-soro: soro humano ou animal que contem Ac contra determinados Ag. Pode ser policlonal ou monoclonal Ex: soro de cavalos imunizados com toxinas de serpentes para tratamento de humanos picados