2da parte de la clase 21/08/08




descargar 18.49 Kb.
título2da parte de la clase 21/08/08
fecha de publicación14.01.2016
tamaño18.49 Kb.
tipoDocumentos
med.se-todo.com > Química > Documentos
2da parte de la clase 21/08/08

REPASO DE PROTEÍNAS.
Existen varias herramientas para la síntesis de nuevos compuestos, por ejemplo con química combinatoria, química en paralelo, en fase sólida y en fase de solución, con el objeto de sintetizar algún fármaco o compuesto novedoso, o inspirado en un fármaco ya conocido.

La diana generalmente es una proteína en la pared celular, y la molécula debe interaccionar con su diana para provocar un cambio o una determinada acción biológica. Lo más lógico que ocurra es la formación de puentes de hidrógeno que dan una idea del tipo de unión y especialmente la fuerza de esa unión. Dependiendo de la distancia interatómica y la energía, nos da una idea de qué tan fuerte es la unión y así que tanta inhibición va a lograr de la proteína que sería el objetivo del fármaco o compuesto.

Algunas veces queremos unir irreversiblemente para bloquear una proteína y eso va a depender de la habilidad de colocar los grupos hidroxilo en la posición correcta, en caso de formar puentes de hidrógeno y que los enlaces tengan las características fisicoquímicas ideales, de manera que se pueda inhibir esa proteína.

Se observan que modificaciones que se hacen aumentan la interacción entre el fármaco y la diana, siendo los fármacos los más sencillos de modificar.
Ejemplo: se tiene una molécula de ADN, con los azúcares, los fosfatos y la base nitrogenada. Ellas interaccionan y llegan a un estado conformacional de energía estable que se conoce como cadena de ADN que puede estar compactada en un cromosoma o desenrollada cuando ocurre la división celular. En ese momento se descompacta y se expone a los elementos externos donde vienen proteínas, lo leen e interaccionan con él. Dependiendo de lo que necesite la célula puede ser simplemente una unión, o en algunos casos hay catálisis como la ADNpolimerasa por ejemplo.



Siempre se va a hablar de la diana o se representa como una llave con una cerradura, sin embargo, no se debe olvidar que corresponde a una secuencia de aminoácidos. En este caso, una proteína por ejemplo la RAS, va a tener la capacidad dependiendo del pH, de hacer un switch, cambiar la conformación de la proteína, activarse y servir como un mensajero en el citosol en la célula, enviando un mensaje que se requiera. Las proteínas y las secuencias de aminoácidos, tienen esa capacidad, dependiendo de cómo interaccionen con la molécula, ocurren cambios conformacionales.

En todos los casos, los fármacos básicamente van a interaccionar con su diana o receptor, y es como si se estacionara un vehículo en la facultad, y que la clase de atrás cambie de cuadrada a triangular con sólo estacionar el vehículo al frente del edificio. Igualmente ocurre con las moléculas; también interaccionan con su diana que son estructuras bastante complejas en su mayoría, y sólo una molécula puede inhibir a toda la proteína. El curare es un ejemplo de moléculas que tienen esa habilidad: una molécula pequeña con características fisicoquímicas especiales, puede interactuar con una superestructura macromolecular y generar un cambio de tal forma que la inhibe.
Haciendo un repaso de bioquímica, recordar que la estructura primaria es una secuencia de aminoácidos. Si estos aminoácidos interaccionan entre sí y se estabilizan dependiendo de la habilidad de formar puentes de hidrógeno o fuerzas de Van der Walls, obteniéndose una estructura secundaria. Cuando se hace mucho más compleja, y la proteína debe ser estabilizada, se le llama estructura terciaria. La estructura cuaternaria se presenta cuando dos o más proteínas o macromoléculas se unen.
Es importante aclarar que los aminoácidos hidrofóbicos tienen interacciones Van der Walls, y los hidrofílicos presentan interacciones de puentes de hidrógeno. (muy importante).

Otros aminoácidos son ambivalentes (poseen la habilidad de comportarse de las dos formas) por ejemplo la glicina.

Algunos ejemplo de hidrofóbicos son Alanina, valina, fenilalanina, prolina, leucina e isoleucina, y los hidrofílicos como arginina, ácido glutámico que son altamente utilizados en formulaciones para evitar el cansancio, mejora de memoria, y que supuestamente llegan al cerebro y se absorbe, sin embargo hay teorías de que más del 80% no se absorbe en el tracto.
Hay que tomar en cuenta, que dependiendo del número de átomos de carbono, dobles enlaces y algunos grupos funcionales como alcoholes o grupos hidroxilo, la molécula se puede distribuir mejor en agua o en octanol que es aceite. Esta distribución de la molécula, entender si es hidrofílico o hidrofóbico, es importante a la hora de entender los procesos de absorción, distribución e interacción con su diana.
Los codones, son códigos genéticos; por ejemplo si el ribosoma necesita incorporar alanina, va a tener un codón que lee el ARN de transferencia, va a leer cualquiera de estos tres codones e incorpora alanina. Si en la secuencia de aminoácidos de una proteína sigue cisteína, entonces el codón que sigue sería uracilo-guanina-uracilo, y el ARN de transferencia lee ese código y ya trae unido a él la cisteína y la une a la alanina. Así mediante este proceso se van construyendo la secuencia proteica. Cuando la secuencia tiene un tamaño ideal, se reordena dependiendo de los enlaces, los puentes de hidrógeno y las fuerzas de VW, transformándose en estructuras secundaria, terciaria, mostrando una conformación tridimensional.
Estos péptidos tienen características inherentes a ellos, que son los enlaces peptídicos, que tienen formas planares y distancias interatómicas ya establecidas, con ángulos que con software de computadoras, se puede predecir y calcular las interacciones entre los distintos aminoácidos, y dependiendo de la energía va rotando hasta conseguir una conformación más estable y de menor energía. De esta manera se puede predecir cuál es la conformación ideal de una secuencia de aminoácidos y permite conocer su estructura terciaria.
En algunos casos, cuando los puente de hidrógeno, ocurren entre un grupo carbonilo y una amina, se tienen valores preestablecidos de aproximadamente 3 Å y de 2 a 6 kcal/mol dependiendo del medio donde se encuentren. Estas son las distintas interacciones que se deben tener en cuenta, en las cuales, características físicas como la distancia, permiten saber si el enlace tiene una distancia interatómica ideal con energía coherente y saber si ocurre o no una buena interacción entre el posible fármaco y la diana



Muchas veces enlaces disulfuro estabilizan estructuras terciarias de proteínas dependiendo de la secuencia de aminoácidos con 22 Å de distancia y 167 kj/mol. La interacciones de Van der Walls por su parte, presentan por su parte 35 Å.

Para tener idea del tamaño del enlace, si se compara lo que mide una molécula de aspirina o un antibiótico cuya distancia es 10 Å, una distancia de 3 Å es una distancia bastante pequeña de interacción, o sea que es muy fuerte. Si fueran 9 Å, se dice que es una interacción débil pero puede seguir habiendo una interacción, su energía puede estar alta o baja dependiendo de lo que está ocurriendo.
Para las moléculas, no para la diana, es importante ver cómo se solubiliza entre octanol y agua. Esto nos va a brindar un índice que se puede correlacionar con la actividad biológica, dependiendo de su habilidad para alcanzar una determinada diana.
Otro caso que sirve para ejemplificar las interacciones mencionadas es el siguiente: Una proteína como la ribonucleasa, se une a un sustrato de ARN. Se puede observar cómo la doble hélice se deforma para poder interaccionar con la proteína, lo que implica que va a haber puentes de hidrógeno, fuerzas de VW, y muchas otras.

Para que la proteína se acerque y genere el cambio, tiene que haber este tipo de interacciones. Toda unión de un fármaco con su diana, con cualquier proteína, ya sea de transporte o diana final, ocurre este tipo de fenómenos.
Actualmente, se utilizan técnicas, en las cuales mediante herramientas computarizadas se explican comportamientos observados in-vitro. Se hace una secuencia de una proteína, y se observa cómo el fármaco interacciona con toda su diana, y cómo específicamente lo hace en un sector de ésta (comúnmente lo llaman Docking). Se crea luego un farmacóforo o estructura que interaccione mejor con la proteína en ese lugar específicamente, mejorando las interacciones y las correlaciones entre la diana y el fármaco.
Es importante recalcar, que dependiendo de estas interacciones como puentes de hidrógeno, y fuerzas de VW, así se aumenta o disminuye la afinidad de una determinada molécula con su diana, y por supuesto implica cambios en la actividad biológica de la misma. Cambios en grupos funcionales, como carbonilos, alcoholes, amidas, generan diferentes interacciones, las cuales, tomando en cuenta sus distancias interatómicas así como los niveles de energía del enlace, generan diferentes efectos biológicos, aumentos o disminuciones del mismo.
Siempre se habla de receptores de membrana, como proteínas G, o una proteincinasa. Llega un compuesto, interacciona y genera un segunda mensaje; en todo esto van a estar implicadas todas las interacciones antes mencionadas. Además, generalmente se dice que un compuesto llega y si ocupa atravesar la membrana, lo puede hacer por canales de iones por ejemplo. Estos canales siempre se representan en forma cilíndrica, sin embargo este canal es una proteína, que fue sintetizada, y que por su afinidad química y solubilidad llegó a la pared celular y ejerce su función. La estructura de aminoácidos es tal, que con uno que falle, ya la estructura va a cambiar y esa proteína ya no va a funcionar como canal de iones.

Algunas casos, cuando las moléculas son muy grandes o no cuentan con la liposolubilidad ni la hidrosolubilidad ideal para atravesar la barrera, necesitan transportes activos, los cuales se representan de manera muy sencilla, sin embargo son superestructuras proteicas, secuencias de aminoácidos muy complejas, que permiten que fármacos o sustratos naturales ingresen o salgan de la célula.


Los segundos mensajeros son moléculas acopladas a receptores en la pared celular. Por ejemplo, el AMPc, interacciona con una superproteína que se encuentra en la pared celular, y viaja dependiendo de sus características. Mediante proteínquinasas los mensajes llegan y pueden generar la biosíntesis de otra proteína, más canales iónicos, más transportadores. Los mensajeros que se encuentran dentro de la célula interpretan las señales que están fuera de la célula, y por procesos de fosforilación, el AMPc envían su mensaje. Las proteínas se representan muy sencilla, pero son superestructuras de secuencias de aminoácidos, que pueden tener subunidades como la proteína G (alfa, beta y gamma), las cuales se acoplan dependiendo de sus características, y pueden generar distintos procesos dependiendo de sus mensajeros.

Una proteína G puede abrir o cerrar un canal iónico, transmitir una información en el caso de células nerviosas, o equilibrar iones dentro de la célula.

similar:

2da parte de la clase 21/08/08 iconClase 25 junio 09, III parte

2da parte de la clase 21/08/08 iconMi clase favorita es la clase de historia. El profesor es el senor...

2da parte de la clase 21/08/08 iconTareita: Repasar la clase 1 para la clase 2, se preguntará en el aula sobre el tema

2da parte de la clase 21/08/08 iconFinal medicas 6-12-07 (2da fecha)

2da parte de la clase 21/08/08 iconDirección: 2da Cerrada de Berilio #705

2da parte de la clase 21/08/08 icon2da tarea del recursamiento de química 1

2da parte de la clase 21/08/08 icon2da actividad elaborar un plan de operaciones

2da parte de la clase 21/08/08 iconAsignatura: FÍsica curso: 4to AÑO 2da div

2da parte de la clase 21/08/08 iconLa clase la leyó tal cual he añadido alguna cosilla no más. Es lo...

2da parte de la clase 21/08/08 iconCursos: 4to Div: 1ra, 2da y 3RA. Turno mañana y tarde


Medicina



Todos los derechos reservados. Copyright © 2015
contactos
med.se-todo.com