Información

¿Alguien puede explicarme la diferencia estructural entre proteínas y péptidos?

¿Alguien puede explicarme la diferencia estructural entre proteínas y péptidos?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

He leído en libros que las proteínas y los péptidos son componentes fundamentales de las células que llevan a cabo importantes funciones biológicas. ¿Alguien puede explicarme la diferencia estructural entre proteínas y péptidos?


En términos de estructura: ambos están compuestos por aminoácidos.

A péptido es cuando al menos dos aminoácidos están unidos entre sí. A proteína está compuesto por múltiples aminoácidos y tiene una estructura secundaria, terciaria e incluso cuaternaria.

En términos de función: las moléculas más grandes tienen funciones más complejas.

Péptidos puede actuar como ligandos intracelulares o extracelulares que activarán una señal.

Proteínas tienen una gran variedad de funciones (enzimáticas, estructurales, receptores, etc.)


Una descripción de la diferencia entre carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos

Las macromoléculas son moléculas grandes dentro de su cuerpo que cumplen funciones fisiológicas esenciales. Abarcando carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, las macromoléculas exhiben una serie de similitudes. Por ejemplo, todos, excepto los lípidos, son cadenas largas formadas por bloques de construcción más pequeños, y la digestión reduce el tamaño de las macromoléculas para que su cuerpo pueda absorber sus componentes. Sin embargo, también demuestran claras diferencias.


Ratón Kallikreins mK13 y mK26

Química estructural

La secuencia de proteínas para mK13 (deducida de la secuencia de nucleótidos del mKlk-13 gen, o mGK-13, anteriormente) es 100% idéntica a la secuencia de aminoácidos deducida de PRECE o PRECE-1. La secuencia de proteínas para mK26 (deducida de la secuencia de ADNc de PRECE-2) es 100% idéntica a la secuencia de aminoácidos deducida de pSGP-2 ADNc o EGF-BP tipo B. Hay una diferencia de nueve aminoácidos entre mK13 y mK26, en las posiciones 8, 32, 111, 151, 168, 210, 211, 229 y 232, y una diferencia de 11 nucleótidos entre los dos ADNc (región codificante). PRECE-1 tiene un punto isoeléctrico de 9,5 a 9,8 y comprende dos subunidades con pesos moleculares de 17 y 10 kDa. Se ha informado de la estructura cristalina de mK13 [11].


Estructura de la proteína S

Con un tamaño de 180-200 kDa, la proteína S consta de un extremo N extracelular, un dominio transmembrana (TM) anclado en la membrana viral y un segmento C-terminal intracelular corto [11]. S normalmente existe en una conformación de prefusión metaestable una vez que el virus interactúa con la célula huésped, se produce un reordenamiento estructural extenso de la proteína S, lo que permite que el virus se fusione con la membrana de la célula huésped. Las espigas están recubiertas con moléculas de polisacárido para camuflarlas, evitando la vigilancia del sistema inmunológico del huésped durante la entrada [12].

La longitud total de SARS-CoV-2 S es 1273 aa y consta de un péptido señal (aminoácidos 1-13) ubicado en el extremo N-terminal, la subunidad S1 (14-685 residuos) y la subunidad S2 (686– 1273 residuos), las dos últimas regiones son responsables de la unión al receptor y la fusión de la membrana, respectivamente. En la subunidad S1, hay un dominio N-terminal (14-305 residuos) y un dominio de unión al receptor (RBD, 319-541 residuos) el péptido de fusión (FP) (788-806 residuos), secuencia de repetición heptapéptido 1 ( HR1) (912-984 residuos), HR2 (1163-1213 residuos), dominio TM (1213-1237 residuos) y dominio del citoplasma (1237-1273 residuos) comprenden la subunidad S2 (Fig. 2a) [13]. Los trímeros de la proteína S forman visualmente un característico halo bulboso en forma de corona que rodea la partícula viral (Fig. 1a). Basándose en la estructura de los monómeros de la proteína S del coronavirus, las subunidades S1 y S2 forman la región de la cabeza bulbosa y el tallo [14]. La estructura de la proteína S trimérica del SARS-CoV-2 ha sido determinada por microscopía crioelectrónica a nivel atómico, revelando diferentes conformaciones del dominio S RBD en estados abierto y cerrado y sus funciones correspondientes (Fig. 2b, c) [ 15, 16].

a Representación esquemática del pico de SARS-CoV-2. BC La proteína S RBD estado cerrado y abierto. D La proteína S se une a ACE2 con RBD abierto en la subunidad S1. mi La estructura de seis hélices formada por HR1 y HR2 de la subunidad S2.

En el estado nativo, la proteína CoV S existe como un precursor inactivo. Durante la infección viral, las proteasas de las células diana activan la proteína S escindiéndola en las subunidades S1 y S2 [17], que es necesaria para activar el dominio de fusión de la membrana después de la entrada del virus en las células diana [18]. De manera similar a otros coronavirus, la proteína S del SARS-CoV-2 se escinde en subunidades S1 y S2 por proteasas celulares, y la serina proteasa TMPRSS2 se usa como cebador proteico. Aunque se conoce el sitio de escisión del SARS-CoV, aún no se ha informado del SARS-CoV-2 S [18, 19].

Estructura de la subunidad S1

La unión de las partículas de virus a los receptores celulares en la superficie de la célula huésped es el inicio de la infección por el virus, por lo tanto, el reconocimiento del receptor es un determinante importante de la entrada del virus y un objetivo del diseño del fármaco.

El RBD situado en la subunidad S1 se une al receptor celular ACE2 en la región de la aminopeptidasa N. La región S1 contiene el NTD y CTD, y los detalles atómicos en la interfaz de unión demuestran sustituciones de residuos clave en SARS-CoV-2-CTD. Además, la interfaz de unión de SARS-CoV-2 S CTD tiene más residuos que interactúan directamente con el receptor ACE2 que el SARS-RBD (21 frente a 17), y una superficie más grande está enterrada con SARS-CoV-2 S CTD en complejo con ACE2 que con SARS S RBD. Las mutaciones de residuos clave juegan un papel importante en la mejora de la interacción con ACE2. F486 en SARS-CoV-2, en lugar de I472 en SARS RBD, forma interacciones aromáticas-aromáticas fuertes con ACE2 Y83, y E484 en SARS-CoV-2-CTD, en lugar de P470 en SARS RBD, forma interacciones iónicas con K31, que conduce a una mayor afinidad por la unión al receptor que el RBD del SARS-CoV (Fig. 2d) [15, 16, 20, 21].

La región RBD es un objetivo crítico para neutralizar anticuerpos (nAbs), y SARS-CoV-2 y SARS-CoV RBD son

73% -76% similar en secuencia. Nueve residuos que entran en contacto con ACE2 en CoV RBD están completamente conservados y cuatro están parcialmente conservados. El análisis del RBM (motivo de unión al receptor, una porción de RBD que hace contacto directo con ACE2) de SARS-CoV y SARS-CoV-2 reveló que la mayoría de los residuos esenciales para la unión de ACE2 en la proteína SARS-CoV S se conservan en el SARS -Proteína CoV-2 S. Sin embargo, algunos estudios mostraron que los anticuerpos monoclonales murinos (mAb) y los anticuerpos policlonales contra el SARS-RBD no pueden interactuar con la proteína S del SARS-CoV-2, lo que revela diferencias en la antigenicidad entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2 [20]. . De manera similar, un anticuerpo específico del RBD del SARS-CoV no logró bloquear la infección mediada por la proteína S de SL-CoV-SHC014 [22], lo que sugiere que el RBD S1 puede no ser un objetivo farmacológico ideal debido a la característica altamente mutable de -medicamentos anti-CoV de espectro.

Estructura de la subunidad S2

La subunidad S2, compuesta sucesivamente por un dominio FP, HR1, HR2, TM y dominio citoplásmico (CT), es responsable de la fusión y entrada viral.

FP es un segmento corto de 15-20 aminoácidos conservados de la familia viral, compuesto principalmente por residuos hidrófobos, como glicina (G) o alanina (A), que se anclan a la membrana diana cuando la proteína S adopta la conformación pre-pina. Investigaciones anteriores han demostrado que la PF desempeña un papel esencial en la mediación de la fusión de membranas al interrumpir y conectar las bicapas lipídicas de la membrana de la célula huésped [23].

HR1 y HR2 están compuestos por un heptapéptido repetitivo: HPPHCPC, donde H es un residuo hidrofóbico o tradicionalmente voluminoso, P es un residuo polar o hidrofílico y C es otro residuo cargado [24]. HR1 y HR2 forman el haz de seis hélices (6-HB) (Fig. 2e), que es esencial para la fusión viral y la función de entrada de la subunidad S2 [13]. HR1 se encuentra en el extremo C-terminal de un FP hidrófobo, y HR2 se encuentra en el extremo N del dominio TM [25]. El dominio TM aguas abajo ancla la proteína S a la membrana viral, y la subunidad S2 termina en una cola CT [14].

RBD se une a ACE2, y S2 cambia de conformación insertando FP en la membrana de la célula diana, exponiendo la bobina en espiral pre-espina del dominio HR1 y desencadenando la interacción entre el dominio HR2 y el trímero HR1 para formar 6-HB, llevando así la envoltura viral y membrana celular en proximidad para la fusión viral y la entrada [26]. HR1 forma un ensamblaje homotrimérico en el que se exponen tres surcos hidrófobos altamente conservados en la superficie que se unen a HR2. El dominio HR2 forma tanto una hélice rígida como un bucle flexible para interactuar con el dominio HR1. En la conformación de horquilla postfusión de los CoV, hay muchas interacciones fuertes entre los dominios HR1 y HR2 dentro de la región helicoidal, que se denomina "región del núcleo de fusión" (regiones HR1core y HR2core, respectivamente).

Dirigirse a la repetición de la heptada (HR) ha atraído el mayor interés en el descubrimiento de fármacos terapéuticos. La proteína S es una proteína diana importante para el desarrollo de fármacos específicos, mientras que el dominio RBD S1 es parte de una región altamente mutable y no es un sitio diana ideal para el desarrollo de inhibidores antivirales de amplio espectro [27]. Por el contrario, la región HR de la subunidad S2 desempeña un papel esencial en las infecciones por HCoV y se conserva entre los HCoV, al igual que el modo de interacción entre HR1 y HR2 [28]. En 2017, se demostró que un péptido sintético derivado de la región del tallo de la proteína de la envoltura del ZIKV inhibe de forma potente la infección por ZIKV y otros flavivirus in vitro [29], lo que implica la eficacia antiviral de los péptidos derivados de regiones conservadas de proteínas virales. Los péptidos derivados de la región HR2 de las proteínas de fusión viral de clase I de virus envueltos se unen competitivamente a la HR1 viral e inhiben eficazmente la infección viral [22]. Por lo tanto, HR1 es un objetivo prometedor para el desarrollo de inhibidores de la fusión contra la infección por SARS-CoV-2.


Esta pequeña diferencia entre las células humanas y las bacterias podría conducir a nuevos antibióticos

No eres del todo la misma persona que eras cuando te despertaste esta mañana. Eso se debe a que los organismos vivos complejos como nosotros están en un proceso constante de eliminar las células muertas y reponerlas. ¿Cuántos exactamente? Bueno, en humanos, estamos hablando de cientos de miles de millones de células nuevas todos los días. Por ejemplo, alrededor de 2 millones de nuevos glóbulos rojos ingresan al torrente sanguíneo cada segundo para reemplazar una cantidad similar que acaba de morir.

No dejes que nadie te diga que no fuiste productivo hoy.

Por supuesto, los glóbulos rojos maduros no tienen núcleo y, por lo tanto, no contienen ADN nuclear, pero este abandono del bagaje genético es algo que ocurre bastante tarde en el proceso de maduración.

Cuando se forman los glóbulos rojos, necesitan instrucciones genéticas al igual que todas las demás células de su cuerpo, desde las células de la piel hasta las células óseas y las neuronas. Eso significa que la elaboración diaria del nuevo (-ish) requiere la producción de una cantidad astronómica de ADN. Esto, a su vez, depende de un suministro inmediato de los cuatro componentes básicos del ADN: los desoxirribonucleótidos adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

Si esta línea de producción no funciona correctamente, puede ver cómo podría ser un problema muy grande.

La síntesis de ADN es una parte tan antigua y fundamental de la vida, que los procesos involucrados son comunes en organismos, desde bacterias antiguas hasta humanos y ballenas azules. Y aunque puede haber algunas variaciones específicas de especies aquí y allá, las estructuras y comportamientos fundamentales de las proteínas que llevan a cabo estos procesos tienden a ser muy similares. En otras palabras, desde una perspectiva evolutiva, si funciona y lo necesita, lo conserva.

Pero de vez en cuando, algo cambia y mientras siga haciendo el trabajo para el que se necesita, eso también está bien. Continúa la evolución.

Ahora, los investigadores del MIT acaban de descubrir una pequeña diferencia en cómo los humanos producen los componentes básicos del ADN en comparación con cómo lo hacen las bacterias.

Una parte importante de la línea de ensamblaje de bloques de construcción de ADN tanto en humanos como en bacterias es una enzima llamada ribonucleótido reductasa (RNR). La RNR es esencial para mantener un suministro adecuado de los componentes básicos del ADN (A, G, C y T).

, a través de Wikimedia Commons "align =" "] Nucleótidos, los componentes básicos del ADN

Conocemos la estructura de la versión bacteriana de RNR desde hace un tiempo, pero la versión humana ha sido esquiva. Todo esto se redujo a un método que los investigadores utilizan a menudo para descubrir la estructura de las proteínas: la cristalografía de proteínas de rayos X. En pocas palabras, es algo como esto: haces una solución súper concentrada que contiene la proteína de tu elección y esperas contra toda esperanza que se formen cristales de proteína pura. Si se forman cristales de proteínas y son de buena calidad, puede dispararles rayos X de alta energía, y estos rayos X rebotarán en la disposición enrejada de proteínas en el cristal y crearán un patrón de difracción en un detector. En pocas palabras, estos patrones de difracción se pueden usar para reconstruir cómo se ve realmente la proteína. Si los datos son lo suficientemente buenos, incluso puede lograr una resolución de nivel atómico, lo que significa que realmente puede distinguir un átomo de otro y ver cuáles están interactuando. Te dice mucho sobre cómo funciona la proteína. En el caso de las proteínas médicamente relevantes, también significa que puede diseñar un medicamento que se ajuste perfectamente a las partes críticas de la proteína y deje de funcionar, si ese es el efecto que busca.

Uno de los cuellos de botella clave en este proceso es que algunas proteínas, no importa cuánto lo intentes (y cuánto esperes), simplemente no forman cristales. En consecuencia, sus estructuras siguen siendo un misterio. Pero en los últimos años ha sucedido algo muy interesante en otra área de la biología estructural: la microscopía crioelectrónica. Cryo-EM utiliza haces de electrones, que tienen longitudes de onda mucho más cortas que la de la luz visible (hasta 100.000 veces más cortas, de hecho), por lo que ha sido maravilloso para revelar la estructura de objetos muy, muy pequeños. Tradicionalmente, la EM podía darte una resolución lo suficientemente alta como para ver bien partes de una célula, y tal vez grandes complejos de proteínas, pero no era posible identificar las estructuras individuales de las proteínas. Eran demasiado pequeños. Ahora, los enfoques modificados en crio-EM permiten una mirada detallada a las proteínas hasta el nivel de 3 Ångströms (0,0000000003 metros). Esto no solo puede revelar cómo interactúan varias proteínas entre sí, sino que también puede revelar las curvas, giros y vueltas detallados que dictan cómo funciona una proteína en particular. Entonces, para todas esas proteínas que nunca cristalizarían, ahora tenemos la oportunidad de ver finalmente lo que está sucediendo.

Los investigadores del MIT utilizaron cryo-EM (alojado en Scripps) para resolver la estructura de la versión humana de RNR y encontraron algunas diferencias significativas entre RNR humano y RNR bacteriano. En primer lugar, el nuestro se ve un poco diferente, tenemos subunidades de proteínas adicionales que no están presentes en la versión bacteriana. Cuando los investigadores observaron de cerca cómo se organizaron todas estas secciones de proteínas, pareció que nuestro RNR realiza su función de una manera ligeramente diferente al RNR bacteriano.

"La gente ha estado tratando de averiguar si hay algo lo suficientemente diferente como para inhibir las enzimas bacterianas y no la versión humana", dice Catherine Drennan, profesora del MIT, quien fue autora principal del artículo junto con la profesora Joanne Stubbe ( MIT) y el profesor asociado Francisco Asturias (Universidad de Colorado).

"Al considerar estas enzimas clave y averiguar cuáles son las diferencias y similitudes", dice, "podemos ver si hay algo en la enzima bacteriana que podría ser dirigido con medicamentos de molécula pequeña".

Esto es un buen augurio para el posible desarrollo de nuevos antibióticos.

Drennan ahora está ansioso por ver qué otras estructuras elusivas revelará el nuevo enfoque crio-EM.

El estudio aparece en la edición del 20 de febrero de la revista eLife.


Resumen & # 8211 mRNA vs tRNA

Entre los tres tipos de ARN, el ARNm y el ARNt son dos tipos. Ambos son esenciales para la síntesis de proteínas en una célula. Sin embargo, la diferencia clave entre el ARNm y el ARNt es su función. El ARNm transporta la información genética de un gen para producir una proteína en un código de tres letras, mientras que el ARNt lleva los aminoácidos al ribosoma de acuerdo con los codones especificados en la secuencia del ARNm. El ARNm se sintetiza en el núcleo y se transporta al citoplasma. Por otro lado, el ARNt está presente en el citoplasma. ARNm Un ARNt trabaja de manera cooperativa durante la síntesis de la cadena polipeptídica en el ribosoma. Por lo tanto, esto resume la diferencia entre ARNm y ARNt.

Referencia:

1. Nature News, Nature Publishing Group. Disponible aquí
2. "ARN mensajero". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2 de enero de 2019. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. & # 8221MRNA-Interacción & # 8221 Por Sverdrup en Wikipedia en inglés. (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. & # 8221Peptide syn & # 8221By Boumphreyfr & # 8211 Trabajo propio, (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia


Otros aminoácidos naturales

Los veinte alfa-aminoácidos enumerados anteriormente son los componentes principales de las proteínas, y su incorporación se rige por el código genético. Existen muchos otros aminoácidos naturales, y las estructuras de algunos de ellos se muestran a continuación. Algunos, como la hidroxilisina y la hidroxiprolina, son simplemente derivados funcionalizados de un compuesto descrito anteriormente. Estos dos aminoácidos se encuentran solo en el colágeno, una proteína estructural común. La homoerina y la homocisteína son homólogos superiores de sus homónimos. El grupo amino de la beta-alanina se ha movido al final de la cadena de tres carbonos. Es un componente del ácido pantoténico, HOCH2C (CH3)2CH (OH) CONHCH2CH2CO2H, miembro del complejo vitamínico B y nutriente esencial. La acetil coenzima A es un derivado pirofosforilado de una amida de ácido pantoténico. El homólogo de gamma-amino GABA es un inhibidor de neurotransmisores y un agente antihipertensivo.

Muchos aminoácidos inusuales, incluidos los enantiómeros D de algunos ácidos comunes, son producidos por microorganismos. Estos incluyen ornitina, que es un componente del antibiótico bacitracina A, y estatina, que se encuentra como parte de un pentapéptido que inhibe la acción de la enzima digestiva. pepsina.


Los agregados de proteínas atrapados estancados

Laura Pontano Vaites pertenece al Departamento de Biología Celular de la Facultad de Medicina de Harvard, Boston, Massachusetts 02115, EE. UU.

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

J. Wade Harper pertenece al Departamento de Biología Celular de la Facultad de Medicina de Harvard, Boston, Massachusetts 02115, EE. UU.

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

Las enfermedades neurodegenerativas se asocian a menudo con mutaciones genéticas que provocan la repetición de secuencias cortas de nucleótidos. En los trastornos de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA, también conocida como enfermedad de la motoneurona) y la demencia frontotemporal, tal expansión en una región no codificante de proteínas del C9orf72 el gen 1, 2 conduce a productos de traducción aberrantes que contienen tramos repetidos de residuos de aminoácidos de glicina y alanina. Estos productos "poli (GA)" forman agregados en las neuronas y se han implicado en la interrupción de un proceso celular clave en el que los complejos llamados proteasomas degradan las proteínas 3, 4. Sin embargo, la base bioquímica de esta alteración y cómo podría promover la enfermedad es poco conocida. Escribiendo en Celda, Guo et al. 5 mapee con precisión las características organizativas y estructurales de los agregados de poli (GA) y los complejos macromoleculares asociados en las neuronas utilizando una técnica llamada tomografía crioelectrónica 3D (crio-ET), para proporcionar una visualización directa de cómo las proteínas poli (GA) alteran los proteasomas .

Cryo-ET en 3D utiliza microscopía electrónica para ver secciones muy delgadas, congeladas pero hidratadas de una célula desde varios ángulos. Las imágenes resultantes se combinan para producir una imagen en 3D llamada tomograma. Guo et al. usó crio-ET 3D para visualizar neuronas que habían sido diseñadas genéticamente para expresar un tracto poli (GA) que contenía 175 o 73 repeticiones. Los tractos se fusionaron con una proteína verde fluorescente que permitió determinar su posición precisa mediante microscopía óptica correlativa. La proteína diseñada imita los tractos de poli (GA) que se producen a partir de C9orf72 expansión, que tarda mucho en formarse en vivo. Los autores encontraron que las proteínas poli (GA) forman estructuras de cintas retorcidas altamente agrupadas y, a menudo, bifurcadas que tienen un grosor relativamente uniforme, pero de longitud y ancho variables, similares a las estructuras poli (GA) previamente observadas por microscopía electrónica convencional. in vitro 6 .

El valor del trabajo de los autores radica no solo en su observación de la estructura de los agregados de poli (GA) en detalle en las células, sino en su comparación de poli (GA) con agregados formados a través de una expansión genética diferente: una repetición de glutamina (poli (Q)), que provoca el trastorno neurodegenerativo de la enfermedad de Huntington, y que el mismo grupo analizó por 3D cryo-ET el año pasado 7. Esta comparación reveló diferencias estructurales que podrían explicar las diferencias en los mecanismos patogénicos entre las condiciones.

Primero, los agregados formados en cada caso son ellos mismos estructuralmente distintos. Las proteínas poli (Q) forman estructuras fibrilares que muestran poca ramificación y están menos densamente empaquetadas que las cintas poli (GA) 7.

En segundo lugar, cuando los autores utilizaron poderosos enfoques computacionales para buscar complejos macromoleculares conocidos en cada agregado, encontraron muchos proteasomas incorporados en agregados de poli (GA) (Fig. 1). De hecho, los datos bioquímicos sugirieron que hasta el 50% de los complejos de proteasoma en la neurona se enredan mucho en las cintas de poli (GA). La eliminación de los proteasomas de su ubicación normal en las células a través de este mecanismo de secuestro podría explicar la actividad proteasomal reducida en las células que albergan estos agregados 4, 8. Los complejos llamados ribosomas, que median la producción de proteínas y son comparables en tamaño a los proteasomas, se excluyeron en gran medida de las cintas de poli (GA), lo que sugiere que los agregados de poli (GA) son reclutados o retenidos activamente por los proteasomas. Por el contrario, las fibrillas de poli (Q) no contenían proteasomas, pero formaron estrechos contactos con membranas de múltiples tipos de orgánulos. Esta interacción conduce a la deformación de las membranas alrededor de los orgánulos, como el retículo endoplásmico. Tal deformación podría alterar las vías involucradas en la traducción, el tráfico y la degradación de proteínas 7.

Figura 1 | Mecanismos contrastantes de toxicidad agregada. aEn algunos casos del trastorno neurodegenerativo esclerosis lateral amiotrófica, largas cadenas de residuos de aminoácidos de glicina y alanina (denominados tractos poli (GA)) se agregan en las neuronas. Guo et al. 5 muestran, a través de estructuras de alta resolución en las células, que los tractos de poli (GA) forman agregados en forma de cinta que capturan complejos de proteínas llamados proteasomas, que normalmente procesan otras proteínas para su degradación. Dicha captura provoca el estancamiento del proteasoma, lo que explica la toxicidad de este agregado. Los agregados de poli (GA) no se unen a los orgánulos unidos a la membrana, como las vesículas y el retículo endoplásmico (RE). BPor el contrario, los tractos repetitivos del aminoácido glutamina (tractos poli (Q)), que están asociados con la enfermedad de Huntington, forman agregados similares a fibrillas 7. Estos agregados deforman las membranas de las vesículas y el RE, lo que sugiere que diferentes agregados causan neurodegeneración a través de diferentes mecanismos.

El proteasoma consiste en una partícula de núcleo en forma de barril en la que tiene lugar la escisión del sustrato, y una o dos partículas reguladoras que tapan los extremos del barril, restringiendo el acceso al núcleo de modo que solo puedan entrar las proteínas marcadas con la molécula prodegradación ubiquitina. . Se han observado partículas reguladoras en múltiples conformaciones 9, 10, lo que indica que los proteasomas progresan a través de un ciclo de reacción que involucra estados de base, comprometidos y comprometidos con el sustrato. Guo et al. utilizaron promedios computacionales de partículas para cuantificar los estados proteasomales (técnica revisada en la ref. 11) 11, y encontraron estados tanto de suelo como de sustrato dentro de los agregados de poli (GA). También encontraron un gran aumento en la proporción de proteasomas doblemente tapados (lo que indica compromiso con el sustrato) en comparación con las neuronas de control que no contenían productos poli (GA). Casi una cuarta parte de los proteasomas dentro de los agregados adoptaron una conformación recientemente descrita 9 como acoplada al sustrato pero estancada, en la que el sustrato queda atrapado en el cilindro. Y esa proporción se elevó al 36% para los proteasomas más cercanos a las cintas de poli (GA).

¿Por qué podría ocurrir este estancamiento? Las reconstrucciones tomográficas de los autores revelaron numerosas regiones de densidad electrónica ubicadas entre una cinta de poli (GA) y el sitio donde la proteína RAD23 se une al proteasoma. RAD23 participa en el reclutamiento de proteínas marcadas con ubiquitina para el proteasoma y se sabe que está enriquecido en agregados de poli (GA) 8. Por lo tanto, esta densidad de electrones podría indicar ubiquitina asociada a RAD23 que está unida a proteínas dentro del agregado. Actualmente no está claro qué proteína o proteínas se está atragantando el proteasoma, aunque las posibilidades incluyen los propios péptidos poli (GA), que probablemente inhiben directamente la actividad del proteasoma. Independientemente del mecanismo, parece probable que el agotamiento de la actividad proteasomal en la célula propiamente dicha sería perjudicial para las vías de degradación de proteínas, contribuyendo así a la toxicidad celular.

Estos resultados plantean varias preguntas importantes. Primero, la patogenia en casos de ELA impulsada por C9orf72 La expansión se ha relacionado tanto con los cambios mediados por la formación de poli (GA) como con los cambios causados ​​por la producción reducida de la proteína C9orf72, pero ¿cuáles son las contribuciones relativas de cada mecanismo? C9orf72 es parte de un complejo involucrado en la autofagia 12, un proceso por el cual el material celular, incluidas las proteínas, se degrada y recicla. Por lo tanto, es posible que los niveles reducidos de C9orf72 conspiren con la inhibición del proteasoma dependiente de poli (GA) para aumentar la toxicidad neuronal. En segundo lugar, ¿se promueve la toxicidad por la captura de otras proteínas dentro de los agregados de poli (GA)? Un candidato es el receptor de carga de autofagia p62, que se sabe que se acumula en agregados de poli (GA) 8. En tercer lugar, varias máquinas moleculares involucradas en el desmontaje de agregados no se acumulan en estructuras de poli (GA), pero las razones de esto no están claras.

Finalmente, aunque la poli (GA) es la proteína repetitiva más abundante producida por C9orf72 expansión, no es la única: la mutación también puede producir tractos de glicina-arginina (poli (GR)) y prolina-arginina (poli (PR)). ¿Cómo se comparan las estructuras de estos otros agregados con las de las proteínas poli (GA)? La mayoría de los datos sobre agregados de poli (GR) y poli (PR) indican que no acumulan proteasomas, lo que sugiere mecanismos de toxicidad alternativos 13, 14. Análisis adicional por 3D cryo-ET, y análisis de productos naturales de C9orf72 La expansión en lugar del producto de ingeniería utilizado en el estudio actual, podría aclarar las similitudes y diferencias entre los agregados que ocurren en los pacientes y las estructuras agregadas del modelo estudiadas por Guo y sus colegas.

En resumen, el trabajo actual destaca la resolución sin precedentes de 3D cryo-ET para visualizar procesos fundamentales dentro de las células 11. Además, prepara el escenario para una comprensión mecanicista más completa de las enfermedades neurodegenerativas asociadas a los agregados.


Aspectos básicos de la piel 1.2.1 - Células de la piel - Función, estructura y proteínas de los bebés

¡Hola a todos y bienvenidos! Es posible que la lección de hoy no suene muy emocionante porque probablemente no explicará mucho sobre el cuidado de la piel, y tal vez solo esté aguantando hasta la próxima lección en la que comenzamos con esa película que suena espeluznante en su cara conocida como el manto ácido. .

Pero si te quedas, mis objetivos para esta conferencia (así como para la parte 2, próximamente) son darte una oportunidad mejor comprensión de lo que hace su piel todo el día, un conocimiento básico más completo para cuando pasemos a lecciones futuras y para darle un poco más de confianza cuando intente navegar por PubMed por su cuenta. Después de todo, un buen profesor debería darte las herramientas para seguir aprendiendo incluso sin su guía.

tu piel, cabello y uñas forman la piel de tu cuerpo sistema tegumentario

las capas de tu piel son las hipodermis, dermis, y epidermis

su hipodermis no se considera a menudo como parte de su tegumento

la hipodermis tiene adipocitos, al igual que fibroblastos y macrófagos

la hipodermis se compone principalmente de tejido adiposo

la dermis tiene fibroblastos, al igual que macrófagos y mastocitos

la dermis se compone principalmente de fibra de colágeno, fibra elástica, y fibra reticular

la epidermis tiene queratinocitos y melanocitos, al igual que Células de Langerhans y Células de Merkel

sus folículos pilosos contienen un grupo de células conocido como la matriz del cabello, que tiene queratinocitos y melanocitos

su matriz capilar es responsable de la construcción del tallo del cabello

En la lección de hoy, aprenderemos qué hace cada una de estas células y (con suerte) por qué debería importarnos. ¡Empecemos!

Mucha gente con la que me cruzo tiene la idea de que los humanos y otros organismos vivos tienen células en su interior.

Si bien eso es técnicamente cierto, una descripción más precisa sería que las personas y otros organismos están Células: están formadas por una sola célula (como las bacterias) o muchas, muchas células, que trabajan unas con otras para formar tu linda carita.

Piense en una celda como en un lego. Tienen diferentes formas y sirven para diferentes propósitos, y al juntarlos se pueden construir todo tipo de creaciones. Esas creaciones no solo tienen legos en su interior, están legos!

Entonces, ¿qué hacen estas cosas?

Las células se metabolizan y crecen. Una célula puede romper moléculas grandes en otras más pequeñas para producir energía, y una célula puede usar esta energía para unir moléculas pequeñas para crear moléculas más grandes, ayudándolas a crecer.

Las células se dividen. Una célula puede hacer una copia de su ADN una vez que ha crecido y luego puede dividirse en dos. Estas dos células generalmente continuarán el ciclo de crecimiento, copia y división hasta que ya no haya necesidad de nuevas células (por ejemplo, una vez que haya sanado un corte).

Las células producen proteínas. Este proceso es bastante bueno (bueno, creo que sí, al menos), pero es un poco complicado, así que volveremos a esto después de echar un vistazo a la estructura de la celda.

Bien, entonces pueden hacer cosas. Pero, ¿qué hay en una celda que le permite hacer estas cosas?

¿Recuerda esas representaciones de libros de texto de estructuras celulares de la escuela secundaria? Esas imágenes eran probablemente de un célula eucariota, porque ese es el tipo de célula con la que están construidas las plantas, los animales y usted. Hay otro tipo células procariotas, que son generalmente de lo que están hechas las bacterias, pero las veremos otro día (probablemente no). Por ahora, centrémonos en esas células eucariotas más específicamente, nos centraremos en el tipo que se encuentra en los animales.

En esa nota, aquí hay otra representación de libro de texto para ayudar a refrescar su memoria.

Aunque pueda parecerlo, una celda no es solo una mancha de forma extraña, algo así como que no eres simplemente una mancha de forma extraña que de alguna manera se las arregla para comer, defecar e ir a trabajar. Tu cuerpo está lleno de órganos que te ayudan a lograr todo eso de comer y defecar, y una célula tiene sus propios órganos diminutos, conocidos como orgánulos, ¡que le ayudan a comer y hacer caca también!

Así que agudicemos ese vago recuerdo de la clase de biología de la escuela secundaria y revisemos la estructura de su célula y los orgánulos dentro de ella.

Plasma o membrana celular - The plasma boundary of the cell. It decides what can come in and what can go out.

Citosol - The jelly filling of your cell, 80% of which is water. Your cell’s organelles are all floating around inside of this stuff.

Cytoplasm - A catchall term for everything inside of the cell, including cytosol and organelles, apart from the nucleus.

Citoesqueleto - As the name implies, this is a network of microtubules (little tubes) that maintain a cell’s shape, as well as directing the flow of traffic for those little organelles inside of your cell’s cytoplasm.

Cilia - Present all over the exterior of most cells, these are hundreds of little hair-like extensions from the cell membrane made up of cytoskeleton tubes. They can either work like an antenna for molecules or they sweep stuff over the cell’s surface (dusting off mucus from your esophagus, for example).

Flagella - Almost the same as cilia, they are just longer, they move a little differently, and there are significantly fewer of them per cell (only 1 to 8, depending on the cell). They work to help a cell swim (sperm, anyone?).

Centrioles - These are another set of microtubules that are bundled together, and they help the cell split when it’s time to divide.

Núcleo - The command center of a cell, containing most of your cell’s genetic material. It’s surrounded by a nuclear membrane (also called a nuclear envelope), protecting the DNA inside from the surrounding cytoplasm. Whether or not a cell has a nucleus is one of the main differences between a eukaryotic cell and a prokaryotic cell, by the way.

Nucleolus - It’s not a typo! It’s a structure inside of the nucleus that creates each of the two subunits of ribosomes. Cells that are particularly active in making proteins may have more than one.

Ribosomes - These things are made of rRNA (r as in ribosomal) and proteins, and are composed of two subunits, as mentioned above. They help your cells make proteins.

Lisosomas - Sort of like a garbage disposal, these organelles are little membrane pockets full of enzymes that digest any waste produced by the cell.

Mitochondria - Known as the cell’s powerhouse, these organelles generate the energy a cell needs to function. This is done through a complicated process called cellular respiration, in which they take in molecules and convert them into energy. (Hecho de la diversión: Evidence suggests that mitochondria were once an ancient, free-living bacteria -- prokaryotic cells on their own -- that decided to just take up residence dentro of eukaryotic cells! Evolution is pretty neat.)

Endoplasmic Reticulum (ER) - This membrane-bound organelle has two regions known as the Rough ER (RER, rough because it’s studded with ribosomes) and the Smooth ER (SER, smooth because it’s ribosome free). It makes a few changes to any proteins being made that will either end up being secreted or used in the cell’s membrane. It also makes lipids (fat).

Golgi Apparatus/Body/Compex - Located close to the ER, it’s a stack of membrane-bound pouches that sort of works as your cell’s post office, sorting through proteins and sending them where they’re addressed. (Hecho de la diversión: It gets its weird name from the physician who discovered it in the late 1800’s, Camillo Golgi.)

Vesicles - If the golgi apparatus is the post office, then these are the envelopes. The protein gets packaged inside of a vesicle before being shipped.

There’s a ton of stuff floating around in one, tiny cell! But that’s because your cells have a lot of work to do. So now that we’ve gone over the organelles and their various chosen career paths, let’s digress so we can look at this mysterious process of making a protein (protein synthesis), a job that requires the employment of quite a few of these itty bitty workers.

Picture a ADN double helix: two strands that wind around each other, with ladder rungs going from top to bottom.

Your DNA is muy important, so it is bunkered down inside of a cell’s nucleus for protection. Some portions of a twisty DNA ladder have recipes for building proteins stored within the rungs. When a protein needs to be made, the two strands in the relevant section relajarse and separate, allowing a recipe to be copied since the DNA can’t leave its safehouse. The recipe is copied onto something that pueden leave, a single strand of ARNm (m stands for messenger), a process known as transcripción.

Once free to go, the mRNA exits the nucleus and enters the cytoplasm, where it goes to greet a nice ribosome to share this recipe with. A ribosome has no sense of what is appropriate behavior for a first date though, so it immediately locks its subunits around the strand and begins analyzing all of the data that was copied onto the mRNA’s rungs.

As you may know, if you want to cook something, you’ll need to get the ingredients. To cook up a protein, those ingredients will be various aminoácidos.

So while the ribosome reads the recipe, it will call over a ARNt (t stands for transfer). A charged tRNA will have an amino acid attached to it, so the ribosome will bring over whichever tRNA is charged with the correct amino acid it needs for each step of the recipe. This process is called traducción.

The ribosome will dock the tRNA to the rungs of the mRNA. Then the ribosome moves to the next step of the recipe, and calls over another tRNA carrying the next ingredient. The two amino acids from each tRNA then link together with a enlace peptídico. The first tRNA leaves the party once his amino acid has been discharged, and the process continues until the ribosome has finished reading the recipe, and a whole cadena polipeptídica of amino acids has been produced! Whew, that was long.

We’re not bastante done yet, though. o(╥﹏╥)o

Many of the proteins that are produced need to leave the cell eventually, either because the protein is needed elsewhere in the body, or because it is to be used by the cell’s membrane. When this is the case, the polypeptide chain needs to be looked over by the ER before getting shipped off, in a process known as translocation.

Our little ribosome in this scenario will be bound to the surface of the rough endoplasmic reticulum, rather than floating free.

As this ribosome begins reading the mRNA, one of the first sections of the chain he builds will function as a signal, letting everyone know that this recipe is meant to make a protein that needs to be secreted. When this announcement is made, the ribosome pauses his translation and gives the RER a moment to start taking in the polypeptide chain. Once the ribosome finishes translating and the polypeptide chain is completely fed into the RER (the interior of the RER is called the lumina), it gets trimmed up, modified, and folded into the proper shape of an actual protein.

Our brand new protein baby might get used by the RER. You know, because he’s selfish. If it’s not used, it will then make its way through the RER and get packaged into a vesicle for safe passage to the Golgi apparatus.

Upon arrival, the Golgi modifies the protein a teensy bit more, packages it into a new vesicle, and labels it to ensure it will be shipped to the correct address. It sends out the vesicle-bound protein, and it exits (or gets absorbed by) the cell membrane, free to go on its merry way.

And that’s it for today! I hope you guys learned something new, or at least enjoyed this refresher course on basic cell structure. Next time, we will be taking a closer look at those specialized cells found in each layer. Woohoo!

ѧѦ ѧ ︵͡︵ ̢ ̱ ̧̱ι̵̱̊ι̶̨̱ ̶̱ ︵ Ѧѧ ︵͡ ︵ ѧ Ѧ ̵̗̊o̵̖ ︵ ѦѦ ѧ ︵͡︵ ̢ ̱ ̧̱ι̵̱̊ι̶̨̱ ̶̱ ︵ Ѧѧ ︵͡ ︵ ѧ Ѧ ̵̗̊o̵̖ ︵ ѧѦ ѧ

I am SO sorry for the crazy long delay with this one, guys.

Kindergarten started on the 17th, and I thought that meant I’d have more time but it’s not so. They’ve already started asking me to volunteer for upcoming school events, scheduling Flex testing, and assigning homework.

I also had to start studying tax law, as my husband’s boss (an independent contractor) has begged me to start working for him as a bookkeeper and administrative assistant, two jobs I have zero experience in. I’m not sure why he thinks my Type A personality is enough to get the job done. Luckily, I have QuickBooks on my side.

Additionally, I had actually planned to cover the specialized cells in this post. It wasn’t until I was just about to start researching epidermal cells that I had the bright idea to do a character count. I was WAY over Reddit’s text submission limit! That's why this is 1.2.1, and not just 1.2, haha.

Gosh, I could’ve had this post out centuries ago if I had thought to check that earlier.

I left out a lot of info in this lesson, such as the process of cellular respiration, the process of lipid synthesis, other optional places a protein could be sent, etc. But I felt those details weren’t necessary for the purpose of this series. I figured protein synthesis might prove more relevant, as the specialized cells I’ll be covering next week will be responsible for synthesizing a bunch of proteins.

Anyway, notes will be in the comments as usual! And of course, feel free to ask questions. :)

Oh, many thanks to /u/brownskinned for reminding me -- I had a question for the readers: Many redditors in the Intro post had requested that a section of the Skin Basics curriculum be dedicated to ingredients/products. I want to avoid making product recommendations, but I'm thinking I might go ahead with a section on individual ingredients. Each ingredient included will receive:

why the ingredients might work the way they're meant to

whether or not studies support the intended results

(For example: collagen supplements, they're meant to increase plumpness and reduce wrinkles, the company/consumers think it does this because collagen already in the skin functions in a certain way, and studies show that taking collagen supplements is/isn't effective.)


Digestión de proteínas

Your gastrointestinal tract digests proteins to release the individual amino acids it contains. These building blocks, once absorbed and transported throughout your body, can then join together in a variety of ways to create a new protein as the need arises. Digestion of this macronutrient begins in your stomach, where acid relaxes the coiled structure of the protein, allowing a protein-digesting enzyme to act. As the partially digested molecule travels to your small intestine, additional enzymes continue to eat away at the protein until only individual amino acids remain, ready for absorption by your small intestine.

A writer since 1985, Jan Annigan is published in "Plant Physiology," "Proceedings of the National Academy of Sciences," "Journal of Biological Chemistry" and on various websites. She holds a sports medicine and human performance certificate from the University of Washington, as well as a Bachelor of Science in animal sciences from Purdue University.


Ver el vídeo: AMINOACIDOS (Enero 2023).