A seqüência de aminoácidos da insulina foi descrita por Frederick Sanger em 1953. Esse evento foi um marco histórico, uma vez que essa foi a primeira seqüência de aminoácidos a ser descrita, e através da qual pôde se concluir que cada proteína tem uma seqüência de aminoácidos única e específica. Isso rendeu a Sanger o prêmio Nobel de 58.
O método utilizado por Sanger consistia em marcar o aminoácido N-terminal da molécula de insulina com 2,4 dinitrofluorobenzeno. Após um tratamento de fragmentação da proteína, o aminoácido N-terminal marcado pode ser analisado e identificado. O aparecimento de duas moléculas N-terminal permitiu concluir que a insulina é formada por duas cadeias polipeptídicas, as quais puderam ser separadas e estudadas. Entretanto, de nada serve a identificação isolada do aminoácido N-terminal. Para identificar os outros aminoácidos, Sanger utilizou da clivagem da proteína, gerando vários fragmentos peptídicos e através da analise dos diferentes grupos N-terminal, identificando os aminoácidos.Para manter a seqüência de proteínas após a fragmentação e para separar os diferentes fragmentos, montava-se um mapa de peptídeos (em uma folha que ocorria eletroforese em um eixo, e cromatografia em outro, montando um gráfico cujos pontos de diferentes coordenadas identificava diferentes fragmentos de proteína). Para identificar todas os aminoácidos, diferentes tipos de clivagem foram aplicados. Após identificar as seqüências, Sanger, com ajuda de outros pesquisadores, identificou os elos entre as cadeias na forma de pontes dissulfeto.
Como informado acima, insulina é formada por duas cadeias de aminoácidos, que juntas somam 51 aminoácidos, sendo uma das moléculas protéicas mais simples que se conhece (fato que provavelmente contribuiu para sua descoberta pioneira).A cadeia A possui 21 aminoácidos e a cadeia B possui 30. Essas cadeias são unidas por duas ligações dissulfeto entre A7 Cys e B7 Cys, e A20 Cys e B19 Cys (considere A como a primeira cadeia e B como a segunda; 7,19 e 20 como as posições dos aminoácidos nas cadeias lidas de N-terminal a C-terminal; e Cys de acordo com a abreviatura oficial de aminoácidos em língua inglesa) . Além disso, uma ligação dissulfeto é estabelecida entre A6 Leu e A11 Leu. A seqüência e apresentada a seguir:
Cadeia A (21residuos de aminoácidos):
N-terminal GLY ILE VAL GLU GLN CYS CYS THR SER ILE CYS LEU TYR GLN LEU GLU ASN TYR CYS ASN C-terminal
Cadeia B (30 resíduos de aminoácidos):
N-terminal PHE VAL ASN GLN HIS LEU CYS GLY ASP HIS LEU VAL GLU ALA LEU TYR LEU VAL CYS GLY GLU ARG GLY PHE PHE TYR THR PRO LYS THR C-terminal
Note que as cadeias não começam com Metionina, aminoácido sempre presente no primeiro loco da proteína. Isso porque a Insulina e secretada da célula como pré-insulina, sendo reestruturada na matriz extracelular para se tornar ativa.
A conformação espacial da insulina se dá em duas α-hélices para a cadeia A de A2 Ile a A8 Thr e de A13 Leu a A19 Thr, e uma para a cadeia B de B9 Ser a B19 Cys. Em postagem futura explicaremos a influência da estrutura protéica na atividade enzimática.
Referências:
http://www.biotopics.co.uk/as/insulinproteinstructure.html
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