Glosario de proteínas

Absorbancia.cantidad de intensidad de luz que absorbe una muestra. Está definida como:

siendo la intensidad después de haber habido la absorción e la intensidad de la luz que se hace incidir en la muestra.

Albumina de suero bovino (BSA). Sustancia  purificada  ideal para las aplicaciones industriales y de investigaciones las cuales requieren una proteína de alta pureza y baja en endotoxinas, libre de acido graso, y de IgG, libre de proteasas y libre de virus bovino.

Catalizador. Sustancia química, simple o compuesta, que modifica la velocidad de una reacción química, interviniendo en ella pero sin llegar a formar parte de los productos resultantes de la misma, se caracterizan con arreglo a las dos variables principales que los definen: la fase activa y la selectividad. La actividad y la selectividad, e incluso la vida misma del catalizador, dependen directamente de la fase activa utilizada.

Cinética enzimática. Estudia la velocidad de las reacciones químicas que son catalizadas por las enzimas. El estudio de la cinética de una enzima permite explicar los detalles de su mecanismo catalítico, su papel en el metabolismo, cómo es controlada su actividad en la célula y cómo puede ser inhibida su actividad por fármacos o venenos o potenciada por otro tipo de moléculas.

Coeficiente de partición.  Cociente o razón entre las concentraciones de esa sustancia en las dos fases de la mezcla formada por dos disolventes inmiscibles en equilibrio. Por tanto, ese coeficiente mide la solubilidad diferencial de una sustancia en esos dos disolventes.

Donde: [sustancia]₁ es la concentración de la sustancia en el primer disolvente y, análogamente [sustancia]₂ es la concentración de la misma sustancia en el otro disolvente.

Cromatografía. Método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas. Conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.

Las técnicas cromatográficas consisten en la utilización de una fase móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria. De este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos da como resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y por tanto una separación efectiva.

La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

• Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).
• Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.
•  

Cromatografía de afinidad  o  inmunoafinidad. Método que emplea esferas  de gel que conforman el lecho de la columna presentan unido en su superficie un ligando, una molécula ante la que tiene afinidad una o más de las proteínas presentes en la mezcla a separar. La naturaleza del ligando es muy variada, puede ser un receptor (proteína) unido a las bolas, que seleccionará su/s ligando/s de una mezcla compleja, o el antígeno empleado en una inmunización el que recubre las bolas y que retendrá del suero del animal aquellos anticuerpos que lo reconocen (anticuerpos purificados por afinidad), o en el caso concreto de la inmunoafinidad el ligando que recubre las bolas son anticuerpos que retienen en la columna a aquellas proteínas que contienen los epítopos que reconocen.

Cromatografía de filtración en gel. Técnica que permite separar moléculas en función de su tamaño molecular. La capacidad separadora reside fundamentalmente en el gel cuya matriz consta de un gran número de esferas porosas microscópicas. Cada gel se caracteriza por un rango de fraccionamiento que depende del tamaño de sus poros.

Cromatografía De Intercambio Iónico. Método cromatográfico predominante utilizado en la producción de macromoléculas biológicas. Está basada en la atracción entre iones del soluto y puntos cargados que existen en la fase estacionaria. En el caso de intercambiadores aniónicos, grupos cargados positivamente en la fase estacionaria atraen aniones del soluto. Los intercambiadores catiónicos contienen puntos cargados negativamente que atraen cationes del soluto.

Electroforesis. Método en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa. Fundamento. Cuando una mezcla de moléculas ionizadas y con carga neta son colocadas  en un campo eléctrico, estas experimentan una fuerza de atracción hacia el polo que posee carga opuesta, dejando transcurrir  cierto tiempo las moléculas cargadas positivamente se desplazaran hacia el cátodo (el polo negativo) y aquellas cargadas positivamente se desplazaran hacia el ánodo (el polo positivo).


Electroforesis gel de. Consiste en un polímero soluble de muy alto peso molecular que atrapa moléculas de agua y forma un tamiz  que dificulta el movimiento de los solutos, consecuentemente, la migración electroforética de las moléculas será mas lenta, pero el ensanchamiento del frente se vera reducido.

	fig. Fragmentos de ADN teñidos en bromuro de etidio tras una electroforesis en un gel de agarosa.

 

Enzimas. moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas.

 En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

fig. Estructura de la triosafosfato isomerasa. Conformación en forma de diagrama de cintas rodeado por el modelo de relleno de espacio de la proteína. Esta proteína es una eficiente enzima involucrada en el proceso de transformación de azúcares en energía en las células.

Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece sólo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una célula determina el tipo de metabolismo que tendrá cada célula. A su vez, esta síntesis depende de la

regulación de la expresión génica.

Espectrofotometría método de análisis óptico que fundamenta que todas las sustancias pueden absorber energía radiante. La absorción de las radiaciones ultravioletas, visibles e infrarrojas depende de la estructura de las moléculas, y es característica para cada sustancia química.

Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de la energía es absorbida; la energía radiante no puede producir ningún efecto sin ser absorbida.

El color de las sustancias se debe a que éstas absorben ciertas longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y solo dejan pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbidas.

La espectrofotometría ultravioleta-visible usa haces de radiación del espectro electromagnético, en el rango UV de 80 a 400 nm, principalmente de 200 a 400 nm y en el de la luz visible de 400 a 800 nm , por lo que es de gran utilidad para caracterizar los materiales en la región ultravioleta y visible del espectro.

Al campo de luz uv de 200 a 400 nm se le conoce también como rango de uv cercano , la espectrofotometría visible solamente usa el rango del campo electromagnético de la luz visible , de 400 a 800 nm.

Fig. Estructura cuaternaria de la LDH (lactato deshidrogenasa) tetrámero M4

Lactato deshidrogenasa. Enzima catalizadora que corresponde a la categoría de las oxidorreductasas, en la que el piruvato es reducido a lactato debido a la oxidación de NADH a NAD⁺. La lactato deshidrogenasa (140 kDa) está formada por 4 subunidades, cada una de unos 35 kDa. Se conocen dos tipos de subunidades: H y M, que presentan pequeñas diferencias en su secuencia de aminoácidos. Ambas pueden asociarse independientemente para formar tetrámeros, dando lugar a cinco isoenzimas (isoformas de la enzima), correspondientes a las cinco combinaciones posibles, cada una de las cuales se encuentra preferentemente en determinados tejidos y puede identificarse

mediante electroforesis. La lactato deshidrogenada de músculo

se encuentra formada por 4 subunidades M y es conocida como la LDH-5 (M4).

Ley  de Lambert –Beer. relación empírica que relaciona la absorción de luz con las propiedades del material atravesado.

Relaciona la intensidad de luz entrante en un medio con la intensidad saliente después de que en dicho medio se produzca absorción. La relación entre ambas intensidades puede expresarse a través la siguiente relación:

En la que:

I₁  I₀ son las intensidades saliente y entrante respectivamente; a es el coeficiente de absorción, l es la longitud atravesada por la radiación, c es la concentración del medio.

Peso molecular. Masa total de los protones y neutrones en un átomo único en estado de reposo.

Precipitación por salado método de separación de proteínas de su estado natural (actividad biológica).El sulfato de amonio es una de las sales más utilizadas para la precipitación salina de proteínas.  Es muy soluble (760 g de sulfato de amonio/1000 ml. de agua a una temperatura de 20°C, temperatura promedio del laboratorio) y el ión sulfato divalente permite  alcanzar altas fuerzas iónicas.  En esta determinación la proteína blanca del huevo (clara) será separada en fracciones de globulina y albúmina.

Proteína. Molécula orgánica compuesta por una sola cadena polipeptídica; en tal caso reciben el nombre de manométricas. Cuando la proteína está formada por varias cadenas polipeptídicas que pueden o no ser idénticas entre sí, reciben el nombre de oligoméricas. Poseen pesos moleculares elevados. Todas producen por hidrolisis µ -aminoácidos.

Proteína composición de las. Las proteínas preincipalmente están compuestas de :

·         Carbono

·         Hidrógeno

·         Nitrógeno

·         Oxígeno

Y otros elementos tales como:

• Azufre                                                                                 
• Hierro
• Fósforo
• Cinc

fig. Desnaturalización reversible de una ribonucleasa (1) y renaturalizacion (2)

Proteína desnaturalización de las. Modificaciones  en la estructura de la proteína que traen como resultado una alteración o desaparición de sus funciones. Puede producirse por una factores físicos cómo : el calor, las radiaciones ultravioleta, las altas presiones; o químicos cómo : ácidos, bases, sustancias con actividad detergente.
Este fenómeno genera la ruptura de los enlaces disulfuro y los puentes de hidrógeno, generando la exposición de estos.
Cuando la proteína es desnaturalizada pierde sus funciones cómo: viscosidad, velocidad de difusión y la facilidad con que se cristalizan.
La reversibilidad de la desnaturalización, depende que tan fuertes sean los agentes que desnaturalizaron la proteína.

Proteína Estructura de las. de acuerdo a la estructura de las proteínas estas pueden clasificarse en :

·      Estructura Primaria : Es el esqueleto covalente de la cadena polipeptídica, y establece la secuencia de aminoácidos.  Rige el orden de encadenamiento por medio del enlace polipeptídico.

·                Estructura Secundaria : Ordenación regular y periódica de la cadena polopeptídica en el espacio.Rige el arreglo espacial de la cadena polipeptídica en el espacio.

Arreglos: Hélice-a , Hélice-b , Hélice Colágeno.

·                            Estructura Terciaria: Forma en la cual la cadena polipeptídica se curva o se pliega para formar estructuras estrechamente plegadas y compactas como la de las proteínas globulares.

 

 Rige el arreglo tridimensional en el cual participan las atracciones intermoleculares. (Fuerzas de Van der Walls, Puentes de Hidrógeno, Puentes disulfuro, etc)

·                    Estructura Cuaternaria : Es el arreglo espacial de las subunidades de una proteínas, para conformar la estructura global.
Es el acompañamiento paralelo de las cadenas polipeptídicas, responsable de las funciones de las proteínas.

·                   

Proteína purificación de. Aislamiento de la molécula que  permite estudiar tanto su actividad enzimática como la función específica que desempeña en la célula o tejido de donde se aisló.

Punto isoeléctrico. es el pH al que una sustancia anfótera tiene carga neta cero. En moléculas complejas, tales como las proteínas, se combinan con los iones hidrógeno y con otros iones presentes en la disolución, dando lugar a la carga neta de la molécula. A la concentración de iones hidrógeno, o al pH, para el cual la concentración del ion híbrido de una proteína es máxima y el movimiento neto de las moléculas de soluto en un campo eléctrico es prácticamente nulo, se le denomina punto isoeléctrico.

salting in. Fenómeno por el cual la concentración de sal aumenta la solubilidad de la proteína por la concentración de iones en el medio.

Salting out. precipitación de una proteína por saturación de la solución con sales neutras

Técnica de Bradfor  procedimiento simple para la determinación de la concentración de la proteína en soluciones Se basa en la unión de un colorante, Comassie Blue G-250 (también Serva Blue) a las proteínas. El colorante, en solución ácida, existe en dos formas una azul y otra naranja. Las proteínas se unen a la forma azul para formar un complejo proteína-colorante con un coeficiente de extinción mayor que el colorante libre. Este método es sensible (1-15 μg), simple, rápido, barato y pocas sustancias interfieren en su determinación. Entre las sustancias que interfieren están los detergentes y las soluciones básicas.

Técnica de Lowry: método colorimétrico de valoración cuantitativa de las proteínas. A la muestra se añade un reactivo que forma un complejo coloreado con las proteínas, siendo la intensidad de color de la disolución resultante proporcional a la concentración de proteínas, según la ley de Lambert‑Beer (ver apartado de fotometría).

            Este método consta de dos etapas:

1)  

Los iones Cu²⁺, en medio alcalino, se unen a las proteínas formando complejos con los átomos de

nitrógeno de los enlaces peptídicos. Estos complejos Cu²⁺-

proteína tienen un color azul claro. Además, provocan el desdoblamiento de la estructura tridimensional de la proteína, exponiéndose los residuos de tirosina que van a participar en la segunda etapa de la reacción. El Cu²⁺ se mantiene en solución alcalina en forma de su complejo con tartrato.

2)  La reducción, también en medio básico, del reactivo de Folin-Ciocalteau por los grupos fenólicos de los residuos de tirosina  presentes en la mayoría de las proteínas, actuando el cobre como catalizador. El principal constituyente del reactivo de Folin‑Ciocalteau es el ácido fosfomolibdotúngstico, de color amarillo, que al ser reducido por los grupos fenólicos da lugar a un complejo de color azul intenso.

Técnica de Biuret:reacción que se basa en la formación de un complejo coloreado entre el Cu²⁺ y los grupos NH de los enlaces peptídicos en medio básico.

1Cu²⁺ se acompleja con 4 NH y la intensidad de coloración es directamente proporcional a la cantidad de proteínas (enlaces peptídicos) y la reacción es bastante específica, de manera que pocas sustancias interfieren.

La sensibilidad del método es muy baja y sólo se recomienda para la cuantificación de proteínas en preparados muy concentrados (por ejemplo en suero).

Velocidad de reacción relación de el cambio en la concentración de reactivos o productos con el tiempo expresado, usualmente, en mol/l × s.  Se establece midiendo la variación de la concentración de los reactivos o de los productos con el tiempo. Si se selecciona un producto, la expresión de la velocidad tiene signo positivo, ya que la variación de su concentración siempre es positiva.