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1. Baseado em Marzzoco e Torres, Bioquímica Básica, Página 220, Problema 3.
Para o tripeptídeo H3N+-Ala-Lys-Ser-COOa) Classifique os grupos R segundo suas polaridades.
b) Diga para que tipo de ligação esses grupos poderiam contribuir na estrutura terciária de
uma proteína.
c) Calcule o pI sabendo que:
Ala
Lys
Ser
Glu
pKa1
2,34
2,18
2,21
2,19
pKa2
9,69
8,95
9,15
9,67
pKa3 (grupo R)
10,53
4,25
d) Para que polo migraria o tripeptídeo numa eletroforese feita a pH = 7?
e) Discuta a capacidade do peptídeo de atuar como tampão.
f) Refaça os ítens anteriores para um tripeptídeo contendo ácido glutâmico no lugar de
lisina.
2. Lehninger, Biochemistry, 2a. ed., Capítulo 7, Problema 6. Para que direção, isto é para o
anodo (A), para o catodo (C) ou permanência na origem (O), migrarão num campo
elétrico as seguintes proteínas, nos pHs indicados?
a) Albumina do ovo (pI = 4,6) em pH 5,0
b) -Lactoglobulina (pI = 5,2) nos pHs 5,0 e 7,0
c) Quimiotripsinogênio (pI = 9,5) nos pHs 5,0, 9,5 e 11,0
O
a)
+H 3N
C
C
O
N
H
CH 3
Ala
Apolar com cadeia alifática
C
C
O
N
H
C
CH 2
CH 2
CH 2
OH
CH 2
Ser
CH 2
C
O
Polar sem carga
NH 3+
Lys
O
N
H
*Polares
(ou hidrofílico)
*Apolares
(ou hidrofóbico)
-sem carga
-com carga +
-com carga -com cadeia alifática
-com cadeia aromática
C
CH 2
Polar com carga positiva
em pH 7 (pKa da Lys:10,53)
O grupo R pode ser classificado em:
C
CH 2
C
O
-O
Glu
Polar com carga negativa em pH 7
(pKa da Glu: 4,25 )
O
b)
+H 3N
C
CH 3
Ala
Interação hidrofóbica
C
O
N
H
C
C
O
N
H
C
C
CH 2
+CH
CH 2
OH
CH 2
Ser
CH 2
O
2
Pontes de hidrogênio e
Interação dipolo-dipolo
NH 3+
Lys
O
N
H
C
C
CH 2
Interação eletrostática e
Pontes de hidrogênio
CH 2
C
O
-O
Glu
Interação eletrostática e
Pontes de hidrogênio
c)
Esquematicamente podemos representar o peptídeo como:
O
+H 3N
C
C
O
N
H
C
CH 3
C
Tripeptídeo com Lys
O
N
H
C
CH 2
CH 2
CH 2
OH
C
O
H3N+
COO-
(pKa do grupo carboxila:2,21)
(pKa do grupo amino:9,69)
NH3+
(pKa da Lys:10,53)
CH 2
CH 2
pI = 9,69 + 10,53
2
NH 3+
O
N
H
C
C
CH 2
Tripeptídeo com Glu
H3N+
COO-
(pKa do grupo carboxila:2,21)
(pKa do grupo amino:9,69)
COO-
CH 2
(pKa da Glu:4,25)
C
-O
pI = 10,11
O
pI = 2,21 + 4,25
2
O pI é a média aritimética dos pKas mais próximos
pI = 3,23
d) Para que polo migraria o tripeptídeo numa eletroforese feita em pH=7
pH=pI: carga neutra
Tripeptídeo com Lys
H3N+
pH>pI: carga negativa
COO-
(pKa do grupo carboxila:2,21)
(pKa do grupo amino:9,69)
NH3+
pH<pI: carga positva
pI = 10,11
(pKa da Lys:10,53)
Numa eletroforese em pH=7.0 (pH < pI ) o tripeptídeo encontra-se carregado positivamente
e portanto ele migra para o polo negativo.
Tripeptídeo com Glu
H3N+
COO-
(pKa do grupo carboxila:2,21)
(pKa do grupo amino:9,69)
COO(pKa da Glu:4,25)
pI = 3,23
Numa eletroforese em pH=7.0 (pH > pI ) o tripeptídeo encontra-se carregado negativamente
e portanto ele migra para o polo positivo.
e) Discutir a capacidade do peptídeo de atuar como tampão
H3N+
COO-
(pKa do grupo carboxila:2,21)
(pKa do grupo amino:9,69)
NH3+
(pKa da Lys:10,53)
O tripeptídeo contendo Lys pode atuar como tampão nas seguintes faixas:
1,21-------3,21
e 8,69-------------------------11,53
H3N+
COO-
(pKa do grupo carboxila:2,21)
(pKa do grupo amino:9,69)
COO(pKa da Glu:4,25)
O tripeptídeo contendo Glu pode atuar como tampão nas seguintes faixas:
1,21---------------------5,25
e 8,69--------10,69
2a) Albumina do ovo (pI=4,6) em pH=5
Em pH=5 (pH > pI) temos a albumina com carga negativa,
Portanto ela migra para o polo positivo (anodo)
pH=pI: carga neutra
pH>pI: carga negativa
pH<pI: carga positva
2b) -lactoglobulina (pI=5,2) em pH 5,0 e 7,0
Em pH=5 (pH < pI) temos a proteína com carga positiva,
Portanto ela migra para o polo negativo (catodo)
Em pH=7 (pH > pI) temos a proteína com carga negativa,
Portanto ela migra para o polo positivo (anodo)
2c) Quimiotripsinogênio (pI=9,5) em pH 5,0 9,5 e 11,0
Em pH=5 (pH < pI) temos a proteína com carga positiva,
Portanto ela migra para o polo negativo (catodo)
Em pH=9,5 (pH = pI) temos a proteína sem carga, e portanto ela permanece na origem
Em pH=11 (pH > pI) temos a proteína com carga negativa,
Portanto ela migra para o polo positivo (anodo)