O documento descreve diferentes tipos de proteínas transportadoras, dividindo-as em extracelulares, transmembranares e intracelulares. Detalha a estrutura e função da albumina, um transportador extracelular, do canal de potássio, um transportador transmembranar, e da dineína, um transportador intracelular, destacando o papel fisiológico importante destas proteínas.

1. Proteínas Transportadoras
e interação com os
ligandos
Bioquímica I – outubro 2013
Ana Lascasas
Ana Silva
Rafael Miranda

2. Existem centenas de proteínas
transportadoras no organismo, que
podem ser divididas em:

Extracelulares

Transmembranares

Intracelulares

3. Extracelulares
Albumina do soro humano
Principal proteína presente no
plasma humano (50% - 60%)

4. Funções

Transportadora de moléculas insolúveis.

Afecta a actividade de fármacos no organismo.

Principal antioxidante no plasma.

Regulador da pressão osmótica.

Principal transportadora de ácidos gordos

5. Estrutura

Monómero

Cadeia polipéptídicaa constituída por 585 aminoácidos

17 pontes de dissulfureto

Ausência de grupos prostéticos

Estrutura em alfa-hélice (ausência de qualquer componente com estrutura em folha
pragueada)

Estrutura terciária em forma de coração

Císteina na posição 34 contem um tiol livre (-SH) que está envolvido em várias reações
bioquímicas que inactivam as espécies reactivas de O2.

6. Estrutura

3 Domínios

Domínio I (1-195)

Domínio II (196-383)

Domínio III (384-585)

Resíduos de aminoácidos nos domínios com grande carácter hidrofóbico e carregados
positivamente aos quais se podem ligar uma grande variedade de compostos.

Subdomínios A e B

8. Estrutura em forma de coração

9. Image from Choi et al, 2002

10. Ligação dos ác. Gordos à albumina

11. Transmembranares
Canal de potássio (KcsA K+)
Organismo: Streptomyces lividans

12. Canal de potássio

413 a.a.;

Tetrâmero;

Duas α-hélices transmembranares por subunidade, ligados por uma
sequência de 30 a.a. que formam:

domíno extra-celular;

hélice de dimensões reduzidas;

sequência de 5 aminoácidos responsável pela selectividade.

13. Canal de potássio

Cavidade central:

28 Å de comprimento;

10 Å de diâmetro;

Hidratada;

14. Selectividade
•
•
•
•
•
•
•
Sequência: Treonina, valina, glicina, tirosina e glicina;
Canal central hidratado;
Grupos carbonilo das glicinas retiram metade da esfera de
hidratação dos iões de potássio;
Ligação do K+ ao grupo carbonilo;
Ligação: 2,8Å
4 ligações disponíveis: duas ocupadas por K+ e duas por
moléculas de água, alternadamente;
Repulsão electroestática de um terceiro ião K+ é responsáveis
pelo movimento dos iões.

15. Funções fisiológicas

Alteração do potencial de membranas celulares.
Ex: Alteração envolvida na condução do impulso nervoso.

Regulação do tónus vascular (tónus miogénico).

Regulação da secreção de algumas hormonas.
Ex: Libertação da insulina pelas células beta do pâncreas.

18. Intracelulares
Dineína
- Formada geralmente por 2 cadeias
pesadas de 470-540kDa (4000-5000 aa)
cada;
- Nº variável de cadeias médias e leves, que
perfazem mais de 1000kDa;
- Pertence ao grupo das proteínas motoras.

19. Dineína
► Capacidade de se ligar a organelos específicos, e
transportá-los ao longo dos microtúbulos por longas
distâncias a uma velocidade de 1µm/s (a 14µm/s
numa proveta)
► Hidrólise do ATP como fonte de energia
► Muito importante para o transporte e organização
intracelular durante a divisão celular

20. No axonema

21. Dineína

22. Interação com os ligandos
Ligação a organelos através das cadeias leves,
com auxílio do complexo de dinactina e da
anquirina e espectrina.
Ligação aos microtúbulos através da alteração
da conformação das cadeias pesadas que é
influenciada pela hidrólise do ATP.

23. 
http://www.youtube.com/watch?v=QAmazVNphBw

24. Bibliografia

http://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_channel#Function

http://fisiologia.med.up.pt/Textos_Apoio/Membranas/CanaisPotassio.pdf

http://www.spq.pt/boletim/docs/BoletimSPQ_092_027_09.pdf

http://bdtd.bczm.ufrn.br/tde_arquivos/39/TDE-2013-04-29T162528Z-51

http://www.rcsb.org/pdb/explore/images.do?structureId=1AO673/Public
o/DiegoSD_DISSERT.pdf

http://www.biomedcentral.com/1472-6807/3/6/figure/F2

25. Frases resumo

As proteínas transportadoras podem dividir-se genericamente em 3
grupos, proteínas transportadoras extracelulares, transmembranares e
intracelulares, assumindo uma grande importância fisiológica não só ao
fazer o transporte de diversas moléculas e iões desde o local de ligacão
até ao seu destino, mas também o transporte de organelos celulares.

A albumina do soro humano, principal proteína presente no plasma
humano, é uma proteína monomérica dividida em 3 domínios com uma
estrutura em alfa-hélice, possuindo um carácter hidrofóbico e vários
resíduos de aminoácidos com carga positiva, que permitem a ligacão de
vários compostos e o seu consequente transporte, o que faz com que
esta proteína assuma funcões fisiológicas importantes, sendo a principal
o transporte de ácidos gordos.

26. 
O canal de potássio é uma proteína tetramérica que permite a difusão de
iões de potássio a uma velocidade bastante elevada e que possui um filtro
selectivo extremamente eficaz, não permitindo a passagem de outros iões ou
moléculas, assumindo uma grande importância no funcionamento celular, ao
participar em diversos processos (Ex: conducão do impulso nervoso nos
axónios e regulacão do tónus miogénico)

A dineína, pertencente ao grupo das proteínas motoras, é constituída por
cadeias leves e pesadas ( 2 pesadas e nº variável de leves ) e tem a
capacidade de se ligar a organelos específicos e transporta-los ao longo dos
microtúbulos, usando a hidrólise de ATP como fonte de energia, sendo muito
importante para o transporte e organização intracelular durante a divisão
celular.