bioquímica y biología molecular

Existen diferentes tipos de hélices en los polipéptidos, pero la hélice-a es la más común. Esta estructura es una espiral que consiste de residuos de aminoácidos empaquetados formando un núcleo, en donde las cadenas laterales de los residuos se encuentran hacia fuera del eje central para evitar interferencias estéricas (de tamaño):

      PUENTES DE HIDRÓGENO

INTRACATENARIOS

  CADENAS LATERALES POR

 FUERA DE LA HÉLICE

Figura: representación del arreglo helicoidal en las proteínas.

Un grupo muy diverso de proteínas contiene estructuras hélice-a: las queratinas, que es un grupo de proteínas fibrosas poseen estructuras que están básicamente compuestas por ésta estructura secundaria. Estas proteínas son los componentes mayoritarios del pelo y la piel. La rigidez de estos tejidos depende de la presencia de puentes disulfuro en las proteínas. A diferencia de las queratinas, la hemoglobina posee sólo el 80 % de hélice-a y es una proteína globular y flexible.

Puentes de hidrógeno.

          Una hélice-a está estabilizada por puentes de hidrógeno entre los oxígenos de los grupos carbonilo del enlace peptídico y los hidrógenos de las amidas que son parte del esqueleto del polipéptido (ver figura anterior). Los puentes de hidrógeno se forman desde el grupo carbonilo de un enlace peptídico hasta el hidrógeno de la amida del cuarto enlace peptídico siguiente (o anterior en la parte media de la hélice), esto le da a la estructura su carácter helicoidal. De tal forma que todos los residuos que participan en la hélice están unidos por puentes de hidrógeno.

Para más información sobre los puentes de hidrogeno.

 

Número de aminoácidos por vuelta de hélice.

          Cada vuelta de una hélice-alfa contiene 3.6 residuos; lo anterior indica que los residuos que están espaciados cada tres o cuatro residuos en la secuencia primaria, quedan estrechamente unidos por puentes de hidrógeno cuando se adquiere esta estructura secundaria.

Algunos aminoácidos no permiten la formación de hélice-a.

          La prolina no permite la formación de esta estructura secundaria porque su grupo amino no es geométricamente compatible con la espiral derecha de la hélice-alfa; por el contrario produce un cambio en la estructura que interrumpe la estructura helicoidal. Una gran número de aminoácidos cargados como glutamato, aspartato, histidina, lisina o arginina, pueden también interrumpir la estructura helicoidal al formar enlaces ionicos o al repelerse electrostáticamente. Finalmente, los aminoácidos con cadenas laterales voluminosas como el triptofanoo aquellos que las tienen ramificadas en el carbono beta, es decir, el primer carbono del grupo R, como la valina o isoleucina pueden, dependiendo del número presente, interferir con la formación de la estructura secundaria.

El acetil-CoA es el producto común de la degradación de los principales combustibles metabolicos (polisacáridos, lípidos y proteínas). El grupo acetilo es degradado a CO₂ y H₂0 vía el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa o utilizado para la síntesis de ácidos grasos.

El Acetil-CoA (AC-CoA) es el producto común del metabolismo de carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos. El Ac-CoA es un compuesto de alta energía. El DG° para la hidrólisis de su enlace tioéster es de –31.5kJ/mol, lo que hace a la reacción un poco más exergónica que la hidrólisis del ATP (»1 kJ mol^-1). El Ac-CoA es sintetizado a partir de piruvato a través de una descarboxilación oxidativa catalizada por el complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa (PDH)

                                           

Figura: Representación de la molécula del Acetil-CoA.

El piruvato es el producto de la glucólisis, la deshidrogenación del lactato y la ruptura de ciertos aminoácidos glucogénicos. Este metabolito puede ser oxidativamentedescarboxilado para formar acetil-CoA, por ello sus átomos pueden destinarse a la síntesis u oxidación de ácidos grasos. Alternativamente, puede ser carboxilado (reacción de la piruvatocarboxilasa) para formar oxaloacetato, el cual se integra al ciclo del ácido cítrico o entra a la gluconeogénesis vía fosfoenolpiruvato (rodeando un paso irreversible de la glucólisis). El piruvato es por tanto precursor de muchos aminoácidos y glucosa.