es un programa de inteligencia artificial que realiza predicciones de la estructura de las proteínas.
a) ¿Cuál es el monómero de las proteínas?
b) ¿Cómo afecta la polaridad o carga de estas unidades a la estructura de las proteínas?
c) Explica qué tipo de enlace une los monómeros para formar las proteínas.
El monómero de las proteínas es el aminoácido. Todos ellos comparten la misma estructura: un carbono
al que se unen un grupo amino, un grupo carboxilo, un átomo de hidrógeno y una cadena lateral o radical R, que es lo único que los diferencia. En las proteínas intervienen veinte aminoácidos distintos.
De manera decisiva, porque el plegamiento de la cadena depende casi por completo de cómo interaccionan entre sí las cadenas laterales.
Los aminoácidos apolares tienden a agruparse en el interior de la molécula, huyendo del agua: esas interacciones hidrofóbicas son la fuerza principal que dirige el plegamiento y la que hace que la proteína adopte una forma globular compacta. Los aminoácidos polares se sitúan preferentemente en la superficie, en contacto con el medio acuoso, y establecen puentes de hidrógeno.
Los aminoácidos con carga forman enlaces iónicos o puentes salinos entre grupos de signo opuesto, que fijan la estructura terciaria; y dos cisteínas próximas pueden formar un puente disulfuro, este ya covalente.
Por eso la secuencia de aminoácidos —la estructura primaria— determina toda la conformación de la proteína: cambiar un solo aminoácido polar por uno apolar puede alterar el plegamiento y anular la función, como ocurre en la anemia falciforme. Y por eso mismo es tan difícil el problema que resuelve AlphaFold: predecir la forma a partir de la secuencia.
El enlace peptídico, un enlace covalente de tipo amida que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, con pérdida de una molécula de agua. Es, por tanto, una reacción de condensación.
Por resonancia, el par de electrones del nitrógeno se desplaza hacia el oxígeno del carbonilo, de modo que el enlace adquiere un carácter parcial de doble enlace: no puede girar y mantiene coplanares los seis átomos implicados. Esa rigidez limita los plegamientos posibles y es la que hace que existan estructuras secundarias regulares como la hélice
y la lámina
.
La cadena resultante conserva un extremo amino libre y un extremo carboxilo libre, y por convenio se escribe y se sintetiza del amino al carboxilo.