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Desnaturalizacion Proteica
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N D
Proteína Nativa Proteina Denaturada
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200 ps
500 ps 1 ns
4 ns10 ns
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Denaturacion
• Denaturacion es un fenomeno que involucra
la transformacion desde una estructura
nativa o plegada a una desplegada o
desdoblada.
– Ocurre rapidamente y depende de la estructura
primaria si el desdoblamiento es total o parcial.
– Se puede revertir el efecto lentamente (if at all)
– La denaturaciòn involucra el rompimiento de
los enlaces no covalentes.
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Entropia de la cadena por efecto
del calor
Aumento de la entropia
de la cadena
Estado nativo
Muchas conformaciones
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Otros Factores
• Puentes de hidrógeno
• Interacciones electrostáticas
• Interacciones hidrofobicas
Considere como el número total de estos
enlaces y su fuerza cambia como
resultado de la denaturación.
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Denaturación Térmica
• Trypsinogeno 55°C
• Pepsinogeno 60°C
• Lysozyma 72°C
• Myoglobina 79°C
• Soy Glycinina 92°C
• Avena globulina 108°C
Table 11
Afectada por pH,
agua, solutos
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Diagrama de Denaturación
Concentracion del denaturante o temperatura
100%
0%
Est
ruct
ura
Nat
iva
Critical value
Proceso Cooperativo
La estructura
parcialmente denaturada
se hace más debil y
comienza un cambio
rápido
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Tipos de Denaturacion
• Temperatura
• Solventes organicos
• Superficial
• pH
• sales
• Agitación
• Presión
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Enlaces e Interacciones Proteína-Proteína
Tipo Energia
(Kj.moles –
1)
Distancia de
la Interacciòn
Grupo funcional
implicado
Agentes de
Ruptura
Agentes de
Reforzamiento
Enlaces
covalentes
Enlaces
hidrógeno
Interacciones
Hidrofóbicas
Interacciones
Electrostáticas
330 - 380
8 – 40
4 – 12
42 - 84
1 – 2
2 - 3
3 – 5
2 - 3
Cistina s-s
Amida --NH...O=C
hidroxilo , fenol
-OH....O=C
Residuos de
aminoácidos de
cadena lateral
alifática o
aromática
Grupos carboxilo
(COO-) amina
(NH3) etc.
Mercaptoetanol
cisteína,
ditiotreitol, sulfitos
Solución de urea,
clorhidrato de
guanidina,
detergentes,
calor
Detergentes ,
disolventes
orgánicos
Soluciones
salinas, pH bajos
o elevados
Frío
Calor
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Reversibilidad?One native form
Muchas formas denaturadas
Refolding es un proceso
complejo –
particularmente para
proteínas de gran tamaño
o complejas
Modelo antiguo
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Efecto de la Temperatura en la Tasa de
Reaccion: Inactivaciòn de Enzimas en
Alimentos
Tas
ad
e ac
tiv
idad
denaturante
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Denaturación de Enzimas: Aplicaciones , altas presiones
Inactivación de enzimas
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Desnaturalización
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(Tres estados de renaturación)
(Conformación completamente desdoblada)
Parcialmente desdoblada:
Intermediaria
(Conformación nativa)
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http://www.sumanasinc.com/webcontent/animatio
ns/content/proteinstructure.html
http://plantsciences.montana.edu/cqlab/proteinformation.htm
PAN
Freido huevo
http://highered.mcgraw-
hill.com/sites/0072943696/student_view0/chapter2/animat
ion__protein_denaturation.html
Gelatina
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Agregación Proteíca
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AGREGACION PROTEICA
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Una estructura
proteica parcialmente
desdoblada (b),
distinta de su
estructura nativa (a) y
de su estructura
denaturada (c), se
asocia a través del
establecimiento de un
dominio secundario en
conformación beta (d)
que inicia la formación
de agregados
proteicos. Este
dominio provee un
templado para la
subsecuente formación
de una estructura beta
plegada estable y un
núcleo de
protofilamentos dentro
de un amiloide (e).
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AGREGACION PROTEICA
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Fibrillas amiloideas
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Agregación proteica: Cuando una proteína
desdoblada no es capaz de plegarse a su forma nativa
puede favorecerse la interacción entre cadenas
principalmente por exposición de grupos hidrofóbicos
lo que lleva a una asociación de las cadenas formando
múltiples estructuras beta plegadas. Su efecto mas
inmediato es la perdida de la capacidad de
Solubilización. En alimentos ayuda a producir geles
estables pero su mayor formación reduce la capacidad
de retención de agua.
La agregación puede ser no-covalente (interacciones
hidrofóbicas) o covalente (formación de enlaces
disulfuros).
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Proteina Fuente PM (kDa) No. de
residuos de
cisteina
No. de S-S
en la
proteina
nativa
No. de S–S
en la
proteina
denaturada
β-
Lactoglobul
ina
Suero de
Leche
18 5 1 2
Ovalbumina Huevo 43 6 1 4
Glycinina Soja 54 8 1 6
Contenido de SH y S–S en proteinas alimentarias
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Coagulación: Agregación + denaturación
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Efecto de la temperatura, presión, pH extremos,
solventes en la denaturación de una proteína y
formación de agregados proteicos.
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Factores que aceleran una agregación: Los factores que
una agregación son los mismos que promueven una
denaturación pero en una mayor intensidad. Es decir las
altas temperaturas y tiempos de exposición largos, los pH
extremos, condiciones de exceso de presión, ciertas sales.