Pràctica 2- Estudi de plegaments
Pràctiques de Biologia Estructural- Carlos Masdeu Ávila- Nia=16965
<<                                                    >>


Part I: Exemples de plegaments
Identifica els plegaments del directori SELECT que es troba a practica_1. Crea una imatge i raonar l'estructura i perqué creus que és aquest el plegament. Com es troben el residus polars i els hidrofobics?

Barril beta
Jelly Roll
Propeller
Sandwich  
Four Helix Bundle
Globin
Open Sheet
TIM barrel
Alfa més beta

Barril beta
(tornar a dalt)

              



       El barril beta -tot i que la estructura de l'imatge també tenia una hèlix alfa- està format per làmines beta antiparal·leles, disposades seguint dos motius beta-meandre, de tal manera que la darrera làmina formaria un pont d'hidrogen amb la primera, formant així una estructura semblant a la que formarien les tables d'un barril.
        Tal com es veu a les imatges, les tables del barril formen un cercle gairebé perfecte, tot deixant una cavitat al centre. Pel que fa a la hidrofobicitat, semblava haver certa alternància de residus a les làmines, de manera que aquells residus que estaven cap a l'interior -és a dir, més interns, segons les lleugeres ondulacions de la làmina- tendien a ser hidrofòbics, mentre que els exteriors -els pics de les petites onades- tendien a ser polars.


Jelly Roll
(tornar a dalt)

       

         Jelly Roll és un altre dels plegaments tipus "tot beta" -tal com es veu a les imatges, només està format per làmines beta disposades de manera antiparal·lela-, format per dos dominis del tipus "greek key" , enfrontats l'un amb l'altre. La pecularitat d'aquests dominis s'ha intentat reflexar a les imatges capturades, on podem veure com els loops que unirien diverses làmines beta uneixen sovint una làmina d'un costat amb una de l'altre, al contrari del que passava al barril beta (veure més amunt) on tots els hairpins unien làmines consecutives.


Propeller
(tornar a dalt)

       

         
         També del tipus tot beta, l'estructura anomenada propeller (mot anglés per les hèlix dels motors) es molt més complexa que les anteriors i es mostra una mica difícil de cara a un anàlisi a simple vista.
         Si la analitzem amb deteniment, veurem que les moltes làmines beta que la formen, estan ordenades en sis dominis beta-meandre (dels que vam veure al barril beta), disposats radialment, tal com si fossin les aspes de la hèlix de la que rep el nom. A la primera imatge s'ha intentat reflexar aquesta disposició radial de les 'helix'.
        Pel que fa a la distribució dels residus polars i hidrofòbics, no és senzill veure una disposició evident i certa per a totes les làmines beta de la estructura. No obstant, sí que podem afirmar que
les làmines beta tenen una certa tendència a tenir aminoàcids hidrofòbics a aquelles ondulacions que tendeixen cap al centre geomètric de la molècula,mentre que aquelles que sobresurtirien més tenen un percentatge superior d'aminoàcids polars.


Sandwich        
(tornar a dalt)

                

 

       És un altre dels plegaments del tipus 'tot beta' que trobem a la natura. Les làmines beta es disposen segons dominis 'greek key' (a la captura de la dreta s'ha canviat l'eix de tall, mitjançant l'Slab Mode del RasMol, a fi de que es veiessin només quatre de les làmines beta que conformen aquests dominis greek key), per parelles, una enfrontada amb l'altra. Això dona una imatge simil·lar a la captura esquerra, on veiem com els greek key enfrontats d'aquesta manera recorden dues llesques de pa preparades per a conformar un sandwich.
       Els aminoàcids polars i hidrofòbics mostren una tendència simil·lar a la observada a les altres estructures formades per làmines beta, on es mantindria el patró de exposar els residus polars al solvent colocant-los a les onades més externes de les làmines, mentre les més internes quedarien reservades per als hidrofòbics.


Four Helix Bundle
(tornar a dalt)

            

       Només trobem hèlix alpha, de manera que pertany a la classe 'tot alpha'. Aquesta estructura està formada per quatre hèlix alpha disposades aproximadament en la mateixa direcció (tal com si fossin quatre fibres aillades d'un tub o cil·lindre)
       Tal com es veu a la representació per hidrofobicitat de residus, les hèlix entren en contacte entre sí mitjançant aminoàcids hidrofòbics (grocs) mentre exposen els aminoàcids polars cap al solvent.


Globin
(tornar a dalt)

        

 

       Només trobem hèlix alpha, de manera que pertany a la classe 'tot alpha'. En aquest cas, ambdues captures mostren una globina formada per dues cadenes. És un domini globular bastant heterogeni en les seves manifestacions, tant pel que respecta al nombre de cadenes com a la disposició d'aquestes.
       La disposició de residus hidrofòbics seria molt semblant a la que hem vist al four helix bundle, tot i que aquí, al no tenir una disposició tan paral·lela, no és tan obvi que els residus polars quedin cap fora i els hidrofòbics tocant els hidrofòbics de les hèlix veïnes.


Open Sheet
(tornar a dalt)

 

         

 

       Pertany a la classe alfa/beta, ja que consta de làmines beta i hèlix alfa que es troben disposades de manera alternada en la seqüència (com intenta mostrar la primera captura, les unions es produeixen en la majoria de casos entre zones amb una estructura secundària diferent). No obstant, això no impedeix que tots dos tipus d'estructura s'agrupin en l'espai. En l'estructura que mostren les captures, tindríem un nucli format per làmines beta, mentre al voltant trobaríem les hèlix alfa, com envoltant aquest nucli.
       

 


TIM barrel
(tornar a dalt)

               

 

       Una altra estructura del tipus alfa/beta (per tant, de nou, làmines beta i hèlix alternades), que apareix sovint a la natura. La distribució de l'estructura en l'espai seria la que mostren les figures:

-Un barril format per làmines beta,

-envoltat per una corona de hèlix alfa

       No obstant, si ens fixem en l'estructura veurem com no es tracta del mateix tipus de barril que vam trobar a les estructures 'tot beta', ja que aquí, les tables del barril es troben separades en la seqüència pels fragments que conformen les hèlix alfa.

        La distribució de residus polars/hidrofòbics es curiosa, ja que les hèlix alfa encaren els seus residus hidrofòbics cap el centre de l'estructura, a tocar amb els residus hidrofòbics de les crestes de les onades de les làmines beta, al temps que tota la part més superficial de la mol·lècula (la que tindrà contacte amb el solvent) queda formada pels residus polars de les hèlix alfa.


Alpha més beta
(tornar a dalt)

       

         És un clar exemple de les estructures del tipus "alpha + beta" on, tot i que trobem tots dos tipus d'estructura secundària, aquestes no es troben de forma alterna, si no que es succeeixen en l'estructura (és a dir, primer un tipus, i després l'altre).

         En aquest cas, s'ha intentat incidir en aquest punt a l'hora de capturar la primera imatge. Tal com es veu, els loops que uneixen les llàmines, van a altres làmines beta, de la mateixa manera que els loops que surten de les hèlix alpha connecten amb altres hèlix alpha (es veu clarament entre la primera i segona hèlix del fons).

         Pel que fa a la distribució dels residus polars i hidrofòbics, també trobem cert patró, tot i que no tan evident com a altres estructures. A la captura s'ha intentat reflexar com es produeix certa agrupació de residus hidrofòbics cap el centre de la molècula (formant així un nucli d'hidrofobicitat), mentre els exteriors, més exposats al solvent, serien, en la seva majoria, residus polars.


<<                                                    >>