Presentaci

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PRACTICO I Construcción de Modelos
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Representación en cintas (ribbons) Las cadenas
beta se representan como cintas con una flecha
indicando el sentido y las hélices como cilindros
o hélices.
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Diagramas de topología plana
Tipo más simple que mantiene la representación
simbólica de los elementos de la estructura
secundaria utilizada en la representación de
cintas.
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Diagrama de triángulos y círculos Se trata de
una diagrama compacto diseñado por Stembrg y
Thornton, 1977. Utiliza triángulos equilateros
para representar cadenas b y círculos para las
hélices a. La orientación del triángulo indica el
sentido de la cadena. No se preserva la
orientación relativa de los elementos. Las
conexiones entre los elementos, cuando van al
centro indican que están más cercanas al
observador que el resto. Cuando están sobre la
periferia indican lejanía. Estos diagramas pueden
producirse con el programa TOPS (www.pymol.org).
Banco de datos con estas estructuras en
www3.ebi.ac.uk/tops/AtlasTopPage.html)
Carboxipeptidasa A
Proteína verde fluorescente
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Mapa de puentes de hidrógeno Es muy útil para
aportar información adicional a la topológica.
Pueden ser generados con los programas HERA y
PROMOTIF a partir de archivos pdb. Los residuos
de las estructuras helicoidales son óvalos, y los
de cadenas beta rectángulos. Se indican los
residuos en una letra.
Los residuos que no forman elementos regulares no
se representan. Las flechas indican puentes de
hidrógeno que comienzan en el dador y terminan en
el aceptor (los de la cadena principal van desde
el NH al CO)
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• Topología simbólica de hojas beta
  (conectividades)En una representación minimizada
  de las hojas beta que indica las conexiones entre
  sus componentes (J.S. Richardson, 1976, 1977).
• Símbolos separados por comas cada símbolo indica
  la conexión entre dos cadenas beta.
• El número en cada símbolo indica la separación
  entre dos hebras. Ej. 1 son adyacentes, 2
  separadas por un elemento.
• El signo indica la dirección la primera conexión
  a partir del N terminal es positiva, la que se
  realiza en sentido opuesto es negativa.
• La x indica que la conexión es cruzada o sea que
  se pasa por encima del plano y las hebras son
  paralelas.
• Una hoja de n cadenas tendrá n-1 símbolos o
  conexiones.

2x,-1x,2,1
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Símbolo o conexión
2 (separación) X la conexión pasó por encima
de la hoja son hebras paralelas
Hebras paralelas separadas por un elemento y
cruzadas.
2x,-1x,2,1
1 hebra adyacente
2 hebras antiparalelas separadas por un elemento
4 símbolos 4 conexiones n-1 n 5 hebras
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(No Transcript)
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Diagrama de conectividad linear Este tipo de
diagrama representa una descripción de la
secuencia lineal de los elementos de una
estructura secundaria,como si hubiésemos
estirado la cadena polipeptídica manteniendo los
elementos de la estructura secundaria.
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Ejercicio 1
Construir el dominio de ligación al NAD
siguiendo los diagramas de conectividad y
topología mostrados abajo, respetando el esquema
de colores
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• Sugerencias
• armar primero las hebra beta de 6 cadenas
• considerar que la conexión bab pueden adoptar
  dos configuraciones posibles dextrógira o
  levógira. En las proteínas nativas, con pocas
  excepciones, se observa solamente la dextrógira.
• mantener los colores (en rojo está el dominio se
  unión al ligando)

El dominio de unión al NAD fue observado por
primera vez en la alcohol deshidrogenasa, malato
deshidrogenasa y gliceraldehído 3 P
deshidrogenasa. Variaciones de este tema fueron
encontradas en otras familias de enzimas
asociadas a la unión de nucleótidos. Cada mitad
de este dominio recibe el nombre de Plegamiento
Rossman en homenaje a quien lo describió (Michael
Rossmann)
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dextrógira
levógira
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Ejercicio 2 Construir un barril TIM de acuerdo
con la siguiente información topológica.
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• Los barriles (ab)8 forman parte de plegamientos
  conocidos encontrados en un número limitado de
  proteínas de secuencias aparentemente no
  relacionadas. Fue descrita por primera vez en la
  triosa fosfato isomerasa, por lo que estos
  plegamientos se denominan barriles TIM . Las
  enzimas de este tipo tienen su sitio activo hacia
  el Ct.
• Comentarios y sugerencias
• Considerar la quiralidad bab (dextrógira, ver
  ej. 1)
• Las cadenas beta deben adoptar un torneado hacia
  la derecha
• Construir el barril antes de adicionar las
  hélices
• Observar la tendencia a enrollarse del barril
  debido a la quiralidad bab y al deslizamiento
  entre las hebras en este caso, el último residuo
  de la primer hebra forma puente de hidrógeno con
  el penúltimo de la siguiente, el penúltimo con el
  antepenúltimo y así sucesivamente.
• Se incluye información simplificada de puentes de
  hidrógeno.

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Ejercicio 3 Construir un modelo esquemático para
la tioredoxina basado únicamente en la topología
simbólica
-2x, -1x, 2, 1
En este ejercicio se construye un modelo
incompleto. No se da la información sobre la
naturaleza de las conexiones.
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Ejercicio 4 Construir un modelo de FABP basado
en el mapa de puentes de hidrógeno HERA
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• Observar que no hay puentes de hidrógeno entre la
  cadena 4 y 5.
• La primer cadena tiene hace un giro de 90º, que
  ayuda a cerrar el barril

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Ejercicio 5 Construir las siguientes estructuras
utilizando como referencia los diagramas de
topología
Proteínas con igual arquitectura y diferente
topología
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Ejercicio 6 Construir los siguientes modelos
siguiendo los diagramas de topología, con énfasis
en la topología más que en la exactitud
estructural.
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Sugerencias Las dos hojas b tienen una
inclinación de 30º Construirlas con el mismo
número de unidades Prestar atención a la
longitud de los loops
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Recomendaciones para construir una hélice
dextrógira. Las hélices alfa son dextrógiras
giran hacia la derecha a medida que se alejan del
observador mirando a lo largo de su eje. (regla
de las manos ) Cierre los puños dejando el
pulgar dirigido hacia fuera. Observando la mano
derecha imaginar una hélice que se prolonga en la
dirección indicada por el pulgar y con su espiral
girando en el sentido que se pliegan los otros
cuatro dedos (el de las agujas del reloj). La
hélice es dextrógira. La dirección de la hélices
es amino-carboxilo terminal. Los grupos NH
apuntan en la dirección de la hélice, es decir Ct.
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Ct
levógira
dextrógira
Nt
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• Ejercicio 7 modelo de esferas
• Construir un alfa hélice
• Construir una hoja beta paralela y antiparalela