
En biología molecular , las clases de plegamiento de proteínas son categorías amplias de la topología de la estructura terciaria de las proteínas . Describen grupos de proteínas que comparten proporciones similares de aminoácidos y estructura secundaria . Cada clase contiene múltiples superfamilias de proteínas independientes (es decir, no necesariamente relacionadas evolutivamente entre sí). [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Clases generalmente reconocidas
Cuatro grandes clases de proteínas en las que generalmente coinciden las dos principales bases de datos de clasificación de estructuras ( SCOP y CATH ).
todo-α
Las proteínas totalmente α son una clase de dominios estructurales en los que la estructura secundaria está compuesta enteramente por hélices α , con la posible excepción de algunas láminas β aisladas en la periferia.
Algunos ejemplos comunes son el bromodominio , el pliegue de la globina y la homeocaja .
todo-β
Las proteínas totalmente β son una clase de dominios estructurales en los que la estructura secundaria está compuesta enteramente por láminas β , con la posible excepción de algunas hélices α aisladas en la periferia.
Algunos ejemplos comunes incluyen el dominio SH3 , el dominio de hélice beta , el pliegue de inmunoglobulina y el dominio de unión al ADN B3 .
α+β
Las proteínas α+β son una clase de dominios estructurales en los que la estructura secundaria está compuesta por hélices α y láminas β que aparecen por separado a lo largo del esqueleto . Por lo tanto, las láminas β son mayoritariamente antiparalelas . [ 4 ]
Algunos ejemplos comunes son el pliegue de la ferredoxina , la ribonucleasa A y el dominio SH2 .
α/β
Las proteínas α/β son una clase de dominios estructurales en los que la estructura secundaria está compuesta por hélices α y láminas β alternadas a lo largo del esqueleto. Por lo tanto, las láminas β son mayoritariamente paralelas . [ 4 ]
Algunos ejemplos comunes incluyen el pliegue de flavodoxina , el barril TIM y las proteínas con repeticiones ricas en leucina (LRR), como el inhibidor de la ribonucleasa .
Clases adicionales
Proteínas de membrana
Las proteínas de membrana interactúan con las membranas biológicas insertándose en ellas o uniéndose a través de un lípido unido covalentemente. Son uno de los tipos de proteínas más comunes, junto con las proteínas globulares solubles , las proteínas fibrosas y las proteínas desordenadas . [ 5 ] Son dianas de más del 50 % de todos los fármacos modernos. [ 6 ] Se estima que entre el 20 % y el 30 % de todos los genes en la mayoría de los genomas codifican proteínas de membrana. [ 7 ]
Proteínas intrínsecamente desordenadas
Las proteínas intrínsecamente desordenadas carecen de una estructura tridimensional fija u ordenada . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Las IDP abarcan un espectro de estados desde totalmente desestructuradas hasta parcialmente estructuradas e incluyen ovillos aleatorios , glóbulos (pre) fundidos y grandes proteínas multidominio conectadas por enlaces flexibles. Constituyen uno de los principales tipos de proteínas (junto con las proteínas globulares , fibrosas y de membrana ). [ 5 ]
Proteínas de hélice enrollada
Las proteínas de hélice enrollada forman fibras largas e insolubles que participan en la matriz extracelular . Existen numerosas superfamilias de escleroproteínas , entre las que se incluyen la queratina , el colágeno , la elastina y la fibroína . Estas proteínas desempeñan funciones como la protección y el soporte, y la formación de tejido conectivo , tendones , matrices óseas y fibras musculares .
Proteínas pequeñas
Las proteínas pequeñas suelen tener una estructura terciaria que se mantiene mediante puentes disulfuro ( proteínas ricas en cisteína ), ligandos metálicos ( proteínas que se unen a metales ) y/o cofactores como el hemo .
Proteínas diseñadas
Numerosas estructuras proteicas son resultado del diseño racional y no existen en la naturaleza. Las proteínas pueden diseñarse desde cero ( diseño de novo ) o mediante variaciones calculadas de una estructura proteica conocida y su secuencia ( rediseño de proteínas ). Los enfoques de diseño racional de proteínas predicen secuencias proteicas que se plegarán en estructuras específicas. Estas secuencias predichas pueden validarse experimentalmente mediante métodos como la síntesis de péptidos , la mutagénesis dirigida o la síntesis de genes artificiales .
Véase también
- superfamilia de proteínas
- Base de datos SCOP
- Base de datos CATH
- Base de datos FSSP
Referencias
- ↑ Hubbard, Tim JP; Murzin, Alexey G.; Brenner, Steven E.; Chothia, Cyrus (1997-01-01). "SCOP: una base de datos de clasificación estructural de proteínas" . Nucleic Acids Research . 25 (1): 236– 239. doi : 10.1093 / nar/25.1.236 . ISSN 0305-1048 . PMC 146380. PMID 9016544 .
- ↑ Greene, Lesley H.; Lewis, Tony E.; Addou, Sarah; Cuff, Alison; Dallman, Tim; Dibley, Mark; Redfern, Oliver; Pearl, Frances; Nambudiry, Rekha (2007-01-01). "La base de datos de estructura de dominio CATH: nuevos protocolos y niveles de clasificación ofrecen un recurso más completo para explorar la evolución" . Nucleic Acids Research . 35 (supl . 1): D291– D297. doi : 10.1093/nar/gkl959 . ISSN 0305-1048 . PMC 1751535. PMID 17135200 .
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- Pliegues de proteínas