Estabilidade de estados nativosEditar
TermoestabilidadeEditar
Uma proteína dobrada no seu estado nativo ou conformação nativa tem tipicamente uma energia livre de Gibbs inferior (uma combinação de entalpia e entropia) do que a conformação desdobrada. Uma proteína tenderá para conformações de baixa energia, o que determinará a dobra da proteína no ambiente celular. Como muitas conformações semelhantes terão energias semelhantes, as estruturas proteicas são dinâmicas, flutuando entre uma grande parte destas estruturas semelhantes.
As proteínas globulares têm um núcleo de resíduos de aminoácidos hidrofóbicos e uma região superficial de resíduos hidrofílicos, carregados e expostos à água. Este arranjo pode estabilizar as interacções dentro da estrutura terciária. Por exemplo, nas proteínas secretadas, que não são banhadas em citoplasma, as ligações de dissulfureto entre os resíduos de cisteína ajudam a manter a estrutura terciária. Há uma uniformidade de estruturas terciárias estáveis observadas em proteínas de função diversa e evolução diversa. Por exemplo, o barril TIM, nomeado para a enzima triosefosfateisomerase, é uma estrutura terciária comum, tal como a estrutura altamente estável, dimérica e enrolada da bobina. Por conseguinte, as proteínas podem ser classificadas pelas estruturas que possuem. As bases de dados de proteínas que utilizam tal classificação incluem SCOP e CATH.
Armadilhas cinéticasEditar
A cinética dobrável pode prender uma proteína numa conformação de alta energia, ou seja, uma conformação intermédia de alta energia bloqueia o acesso à conformação de energia mais baixa. A conformação de alta-energia pode contribuir para a função da proteína. Por exemplo, a proteína de hemaglutinina da gripe é uma única cadeia de polipéptidos que, quando activada, é clivada protelosamente para formar duas cadeias de polipéptidos. As duas cadeias são mantidas numa conformação de alta energia. Quando o pH local cai, a proteína sofre um rearranjo conformacional energeticamente favorável que lhe permite penetrar na membrana celular hospedeira.
MetastabilidadeEditar
P>Algumas estruturas proteicas terciárias podem existir em estados de longa duração que não são os estados mais estáveis esperados. Por exemplo, muitas serpinas (inibidores da protease serina) mostram esta metastabilidade. Elas sofrem uma mudança conformacional quando um laço da proteína é cortado por uma protease.
Proteínas ChaperoneEdit
É geralmente assumido que o estado nativo de uma proteína é também o mais estável termodinamicamente e que uma proteína atingirá o seu estado nativo, dada a sua cinética química, antes de ser traduzida. As conchas proteicas dentro do citoplasma de uma célula ajudam um polipéptido recentemente sintetizado a atingir o seu estado nativo. Algumas proteínas de chaperone são altamente específicas na sua função, por exemplo, a dissulfuração isomerase de proteínas; outras são gerais na sua função e podem ajudar a maioria das proteínas globulares, por exemplo, o sistema procariótico GroEL/GroES de proteínas e as proteínas de choque térmico eucarióticas homólogas (o sistema Hsp60/Hsp10).
Ambiente citoplasmáticoEditar
Previsão da estrutura terciária da proteína depende do conhecimento da estrutura primária da proteína e da comparação da possível estrutura terciária prevista com as estruturas terciárias conhecidas em bancos de dados de proteínas. Isto só tem em conta o ambiente citoplasmático presente no momento da síntese de proteínas, na medida em que um ambiente citoplasmático semelhante pode também ter influenciado a estrutura das proteínas registadas no banco de dados de proteínas.
Ligand bindingEdit
A estrutura de uma proteína, por exemplo uma enzima, pode mudar após a ligação dos seus ligandos naturais, por exemplo um co-factor. Neste caso, a estrutura da proteína ligada ao ligante é conhecida como holo structure, da proteína não ligada como apo structure.