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Estado nativo

En bioquímica , el estado nativo de una proteína o ácido nucleico es su forma adecuadamente plegada y/o ensamblada, que es operativa y funcional. El estado nativo de una biomolécula puede poseer los cuatro niveles de estructura biomolecular , y la estructura secundaria a cuaternaria se forma a partir de interacciones débiles a lo largo de la columna vertebral unida covalentemente. Esto contrasta con el estado desnaturalizado , en el que estas interacciones débiles se interrumpen, lo que lleva a la pérdida de estas formas de estructura y retiene solo la estructura primaria de la biomolécula.

Bioquímica

Proteínas

Si bien todas las moléculas de proteínas comienzan como simples cadenas no ramificadas de aminoácidos , una vez completadas asumen formas tridimensionales muy específicas. Esa forma última, conocida como estructura terciaria , es la forma plegada que posee un mínimo de energía libre . Es la estructura terciaria plegada de una proteína que la hace capaz de realizar su función biológica. De hecho, los cambios de forma en las proteínas son la causa principal de varias enfermedades neurodegenerativas , incluidas las causadas por priones y amiloide (es decir, enfermedad de las vacas locas , kuru , enfermedad de Creutzfeldt-Jakob ).

Muchas enzimas y otras proteínas no estructurales tienen más de un estado nativo y operan o se regulan mediante la transición entre estos estados. Sin embargo, "estado nativo" se utiliza casi exclusivamente en singular, normalmente para distinguir las proteínas plegadas correctamente de las desnaturalizadas o desplegadas. En otros contextos, la forma plegada de una proteína suele denominarse su " conformación " o "estructura" nativa.

Las proteínas plegadas y desplegadas a menudo se distinguen fácilmente en virtud de su solubilidad en agua, ya que muchas proteínas se vuelven insolubles tras la desnaturalización. Las proteínas en estado nativo tendrán una estructura secundaria definida , que podrá detectarse espectroscópicamente, por dicroísmo circular y por resonancia magnética nuclear (RMN).

El estado nativo de una proteína se puede distinguir de un glóbulo fundido , entre otras cosas, por las distancias medidas por RMN. Los aminoácidos ampliamente separados en la secuencia de una proteína pueden tocarse o estar muy cerca uno del otro dentro de una proteína plegada de manera estable. Por otra parte, en un glóbulo fundido, sus distancias promediadas en el tiempo tienden a ser mayores.

Es importante aprender cómo se pueden fabricar las proteínas en estado nativo, ya que los intentos de crear proteínas desde cero han dado como resultado glóbulos fundidos y no verdaderos productos en estado nativo. Por lo tanto, la comprensión del estado nativo es crucial en la ingeniería de proteínas .

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos alcanzan su estado nativo mediante el apareamiento de bases y, en menor medida, otras interacciones como el apilamiento coaxial . El ADN biológico generalmente existe como largas hélices dobles lineales unidas a proteínas en la cromatina , y el ARN biológico como el ARNt a menudo forma configuraciones nativas complejas que se acercan a la complejidad de las proteínas plegadas. Además, las estructuras artificiales de ácido nucleico utilizadas en la nanotecnología del ADN están diseñadas para tener configuraciones nativas específicas en las que se ensamblan múltiples hebras de ácido nucleico en un único complejo. En algunos casos, el estado nativo del ADN biológico realiza sus funciones sin estar controlado por ninguna otra unidad reguladora.

enlaces externos

http://www.englandlab.com/protein-folding.html