Proteínas Gobulares Flashcards
¿Qué son las hemoproteínas?
Un grupo especializado de proteínas con un grupo hemo fuertemente unido
¿De qué dependerá el papel del grupo hemo?
Del ambiente creado por la estructura tridimensional
¿Cómo funciona el grupo hemo de un citocromo?
Transportador de electrones
¿Cómo funciona el grupo hemo de la catalasa?
Como parte del sitio activo de la enzima que cataliza el rompimiento del peróxido de hidrógeno
Hemoproteínas más abundantes
- Hb
- Mb
Función del grupo hemo en la Hb y Mb
Unir O2 de forma reversible
¿Qué es el grupo hemo?
Un complejo de protoporfirina IX con hierro ferroso
¿Cómo se mantiene el Fe en el centro del grupo hemo?
Mediante enlaces con los 4 N del anillo porfirina
¿Cuántos enlaces puede formar el Fe del grupo hemo?
6
- 4 con los 4 nitrógenos de la porfirina
- 1 arriba del anillo porfirina
- 1 abajo del anillo porfirina
En la Mb y Hb ¿Quién ocupa los enlaces adicionales del Fe?
- El residuo histidina
- Oxígeno
¿Dónde se encuentra la mioglobina?
- Músculo cardíaco
- Músculo esquelético
Función de la Mb
- Aumenta la velocidad de transporte de O2 en el músculo
- Almacena O2 y transporta
Estructura de la Mb
Una sola cadena polipeptídica
¿Cómo está plegada la Mb?
El 80% de su cadena está plegada en 8 tramos de α-hélice
Otro nombre de los enlaces iónicos
- Interacciones electrostáticas
- Puentes salinos
Estabilizan a giros β y bucles
- Puentes de hidrógeno
- Enlaces iónicos
¿Cuándo terminan las regiones α-helicoidales de la Mb?
Por la presencia de
- Prolina
- Gros β
- Bucles
¿Qué tipo de aminoácidos componen el interior de la Mb?
Apolares
Los aminoácidos polares de la superficie de la Mb ¿con quién forman puentes de H?
- Agua
- Ellos mismos
¿Qué cubre al grupo hemo de la Mb?
aa apolares
Histidina que se une directamente con el Fe del grupo hemo
Histidina proximal
Función de la histidina distal
- NO se une directamente con el Fe
- Estabiliza la unión de O2 al Fe
¿Qué permite el microambiente creado por la globina a la mioglobina?
La unión reversible del O2
De Fe+2 a Fe+3
Oxidación, pérdida de electrones
Hb principal en los adultos
Hb A
¿Cómo está formada la HbA?
4 cadenas polipeptídicas
- 2 α
- 2 β
¿Qué puede transportar la Hb desde los tejidos a los pulmones?
- H+
- CO2
¿Qué puede transportar la Hb desde los pulmones a los tejidos?
4 moléculas de O2
¿Cómo se regula la unión de O2 a la Hb?
Por efectores alostéricos
¿Por qué se necesita la Hb?
Porque el O2 es ligeramente soluble a soluciones acuosas como la sangre
¿Cómo es el tetrámero de la Hb?
Dos dímeros iguales
- αβ1
- αβ2
¿Qué mantiene unidas a las 2 cadenas p en cada dímero de Hb?
Interacciones hidrófobas
¿Cómo están los residuos hidrófobos en la Hb?
- NO solo en el interior
- En la superficie de cada subunidad
- Formando asociaciones entre cada subunidad α y β de cada dímero
¿Qué mantiene unido a los dos dímeros de la Hb?
Enlaces polares
¿Qué permite la interacción más débil entre los dímeros?
- Movimiento de uno respecto al otro
- Que puedan ocupar diferentes posiciones en la desoxihemoglobina
¿Cómo son los enlaces iónicos y puentes de H en el estado desoxigenado o T de la Hb?
Débiles
¿Qué mantiene a los dímeros estables en el estado desoxigenado o T de la Hb?
Interacciones hidrófobas
Se llama forma T de la Hb
La forma desoxi
En el estado T ¿cómo interactúan los dos dímeros αβ?
- Puentes de H
- Enlaces iónicos
¿Por qué, en el estado T, los dímeros αβ interactúan mediante puentes de H o enlaces iónicos?
Para restringir el mov. de las cadenas
Forma de la Hb que presenta baja afinidad por O2
Forma T
¿Qué causa la ruptura de los enlaces polares entre los dímeros de αβ presentes en la forma T?
La unión de Hb a O2
¿Qué causa la unión de Hb a O2?
La ruptura de los enlaces polares entre los dímeros de αβ presentes en la forma T
¿Para qué es la ruptura de los enlaces polares entre los dímeros de αβ presentes en la forma T?
Para permitir el movimiento
¿Qué ocurre, específicamente, cuando el O2 se une al Fe+2?
Jala al Fe hacia el plano del hemo
En esta estructura de la Hb existe alteración en la interfase entre los dímeros αβ
R
¿Cuántas moléculas de O2 puede unir la Mb?
1
¿Cuánto puede variar el grado de saturación de unión a O2 de la Mb o Hb?
0-100%
Método NO invasivo que mide el % de oxígeno de la sangre arterial
Oximetría de pulso
¿En qué se basa la oximetría de pulso?
En las diferencias de absorción de luz de la desoxi y oxi Hb
¿Qué es la curva de disociación de O2?
La gráfica de Y medida a diferentes pO2
¿Qué representa la curva de disociación de la Mb respecto a la de la Hb?
La Mb, a todos los valores de pO2, tiene afinidad por el O2
PO2 necesaria para alcanzar el grado de saturación de 50% para la Mb
1 mm Hg
PO2 necesaria para alcanzar el grado de saturación al 50% de la Hb
26 mmHg
¿Cómo será la p50 en relación a la afinidad por el O2?
Entre más afinidad, más bajo será el p50
Forma de la cura de disociación dela Mb
Hipérbolica
¿Qué muestra la forma hiperbólica de a curva de disociación de la Mb?
Que la Mb se une de manera reversible 1 sola molécula de o2
Forma de la curva de disociación de la Hb
Sigmoidea
¿Qué indica la forma sigmoidea de la Hb?
Que las subunidades cooperan en la unión al O2
¿Qué es la interacción hemo-hemo?
La union del O2 a un grupo hemo de la Hb aumenta la afinidad de los demás grupos por el O2
¿En dónde la curva de disociación de a Hb está más empinada y por qué?
A las % de oxígeno de los tejidos
Para permitir la liberación de O2
¿Cómo es la unión de la primera molécula de O2 a la Hb?
Difícil
¿Qué afecta la capacidad reversible de unir O2 de la Hb?
- La pO2 a través de las interacciones hemo-hemo
- pH del ambiente
- pCO2
- 2,3-bifosfoglicerato
Ejemplo de efectores alostéricos
- pO2
- pCO2
- pH ambiente
- 2,3 bifosfoglicerato
¿Por qué se denominan efectores alostéricos?
Porque su interacción en 1 sito de la Hb afecta la unión del O2 a los grupos hemo
¿Cómo es la afinidad de la Hb por el O2 después de su primera unión?
300 veces mayor
¿Qué permite la unión cooperativa del O2 a la Hb?
Liberar O2 a los tejidos en respuesta a cambios pequeños en la pO2
¿Por qué NO se utiliza la Mb?
- No alcanza el mismo grado de liberación de O2
- Tiene afinidad máxima en todo el intervalo de pO2
¿Qué es el efecto Bohr?
La liberación de O2 de la Hb se intensifica cuando
- Bajo pH
- Alto pCO2
¿Qué provocan un bajo pH y un alto pCO2?
- Disminución en la afinidad de la Hb por O2
- Estabiliza la forma T
¿Hacia dónde se desvía la curva de disociación de la Hb por un bajo pH y un alto pCO2?
Derecha
Provocará una desviación a la izquierda en la cura de disociación de Hb
- Aumento de pH
- Bajo pCO2
- Estabilización de la forma R
Función de la anhidrasa cabónica
Convierte el CO2 en ácido carbónico
¿Qué ocurre después con el ácido carbónico?
Pierde un H+ espontáneamente y se transforma en bicarbonato
¿Cómo es el pH y pCO2 en los tejidos a comparación con el de los capilares alveolares?
- El pCO2 es superior
- El pH es inferior por la acción de la anhidrasa carbónica
¿Qué ocurre con el H+ liberado de a rxn de la anhidrasa carbónica?
- Contribuye a la reducción de pH en los tejidos
- Liberación de O2 de Hb
- Carga de O2 en pulmones
¿Qué refleja el efecto Bohr?
Que la desoxiHb es más afín a protones que la oxiHb
¿Qué causa, en la Hb, que la desoxi sea más afín a protones que la oxiHb?
- Las cadenas laterales ionizables de la histidina (se protonan con un pH bajo) que formarán puentes salinos
- El pKa más elevado de la histida en la desoxiHb
¿Qué causará un aumento de H+ en la curva de disociación?
- Desviación a la derecha
- Favorece la desoxihemoglobina
Desvía el equilibrio de la Hb hacia la izquierda
Aumento de pO2 o disminución de protones
¿Qué es el 2,3 bifosfoglicerato?
El fosfato orgánico más abundante del eritrocito
¿Cómo es la % de 2,3 bifosfoglicerato en el eritrocito?
Igual al % de Hb
¿Cómo se sintentiza 2,3 BFG?
Vía glucolítica
¿Qué es el 2,3 BFG?
Regulador importante de la unión de O2 a la Hb
Función de 2,3 BFG
- Disminuye la afinidad de la Hb por el O2
- Estabiliza la forma T de la Hb
- Capacita a la Hb para liberar con eficacia O2
¿A quién se une el 2,3 BFG?
DesoxiHb
¿A dónde se une el 2,3 BFG?
Al centro de la desoxiHb, cavidad formada por dos cadenas de globinas β
¿Qué contiene la cavidad de la desoxiHb en donde se une el 2,3 BFG?
AA cargados positivamente para que puedan unirse con los PO4 negativos del 2,3 BFG
¿Cómo se libera el 2,3 BFG?
Con la oxigenación
¿Qué ocurre si se cambia un aa positivo de la cavidad de la desoxiHb?
Da variantes de Hb
¿Hacia dónde desvía la curva de disociación del O2 el 2,3 DFG?
A la derecha
Aumenta la % de 2,3 bifosfoglicerato en eritrocitos
- Hipoxia
- Anemia crónica
En relación al 2,3 bifosfoglicerato ¿cómo es la sangre transfundida?
Pobre en 2,3 BFG
En relación al 2,3 BFG ¿cómo es su % en personas que viven en altitudes grandes?
Tiene una mayor % de 2,3 BFG
¿Cómo se transporta el CO2?
- Hidratado como ion bicarbonato
- En la Hb
¿En dónde se transporta el CO2 en la Hb?
- Como carbamato
- En los grupos α-amino N-terminal
¿Qué provoca la unión del CO2 a la Hb?
- Estabiliza la forma T
- Disminuye afinidad por O2
- Corrimiento a la derecha el la CDDO
¿En dónde se disocia el CO2 de la Hb?
En los pulmones
¿Cómo se une el CO a la Hb?
- Estrechamente
- Reversible
CO + Hb
Carboxihemoglobina
CO2 + Hb
Carbaminohemoglobina
¿Qué provoca la unión de CO a la Hb?
- Que se ponga en forma R
- Más afinidad al O2
- Desvía la CDDO a la izquierda
- Cambia la forma sigmoidea a hiperbólica
- La Hb es incapaz de liberar O2
- Inhibe el complejo IV de la cadena de electrones
¿Cómo es la afinidad de la Hb por el CO?
220 veces + que por el O2
Consecuencias de la carboxihemoglobina
- Hipoxia tisular
- Daño celular directo
¿Cómo se trata la toxicidad del CO?
Con O2 al 100% a alta presión (oxigenoterapia hiperbá-rica)
¿Qué puede transportar la Hb?
- O2
- CO2
- CO
- NO
Composición de las cadenas de la HbA
α2 β2
Composición de la cadena HbA2
α2 δ 2
Composición de la HbF
α2 Y2
Composición de la HbA1c
α2 β2-glucosa
¿De dónde provienen las globinas γ de la HbF?
De la familia de genes de las globinas ß
¿Cuándo se empieza a producir HbF?
5to semana de gestación
¿Cuándo y quién inicia la síntesis de HbA en el feto?
- En el 8vo mes de embarazo
- La MOR
% que representa la HbF en el adulto
Menos del 2%
¿Qué son las células F?
Eritrocitos que tienen HbF
¿Cuál Hb tiene mayor afinidad por O2? HbF o HbA
HbF
Tipo de aa que son los responsables de unir el 2,3 BFG a las cadenas ß de la Hb
Aa con cargas positivas
¿Por qué la HbF se une débilmente al 2,3 BFG?
Porque carece de aa polares positivos
¿Qué pasa si la HbF y la HbA pierden afinidad por el 2,3 BFG?
La afinidad por el O2 de ambas se vuelve semejante
¿Cuándo aparece la HbA2?
Poco antes del nacimiento
Bajo condiciones fisiológicas ¿cómo se glucosida la HbA1c?
Lentamente
Se condensa en forma NO enzimática con una hexosa
¿Cómo es la HbA1c?
Tiene residuos de glucosa
¿A dónde se une la glucosa en la HbA1c?
En los grupos amino de la valina N-terminales de las cadenas de las globinas ß
¿Qué es la glucosidación?
La adición NO enzimática de un azúcar a una proteína
Cromosoma en donde encuentra la familia génica α
16
Se expresa en el inicio del desarrollo como componente tipo globina α
ζ
¿Qué son los pseudogenes?
Genes que NO se expresan
Presentan pseudogenes
Las familias de genes globinas
Cromosoma donde está la familia génica ß
11
Genes del cromosoma 16 para las cadenas α
2 genes y el gen ζ
Genes del cromosoma 11 para la cadena ß
1 solo gen
Genes adicionales tipo globina ß
- Gen ε
- 2 genes γ
- Gen δ
Composición de la Hb Gower 1
ζ2 ε2
¿Qué son las hemoglobinopatías?
Trastornos genéticos
Causas de las hemoglobinopatías
- Producción estructuralmente anormal de Hb
- Síntesis insuficiente de Hb
- Ambas
Hemoglobinopatías representativas
- HbS
- HbC
- HbSC
- Talasemias
¿Cómo y cuáles son las hemoglobinopatías cualitativas?
Donde la secuencia de la Hb aa está alterada
HbS, HbC, HbSC
¿Qué tipo de hemoglobinopatía es la talasemia?
Cuantitativa
¿Cómo son las hemoglobinopatías cuantitativas?
Hay reducción en la producción de Hb normal
Enfermedad más común por drepanocitosis en eritrocitos
Enfermedad de la HbS o anemia de células falciformes
Tipo de trastorno que es la anemia de células falciformes
Autosómico recesivo
Causa de la HbS
Sustitución de 1 nucléotido en el gen de la globina ß
¿En qué individuos se presenta la anemia de células falciformes?
En individuos con 2 genes mutantes
Características de personas con HbS
- Dolor crónico
- Anemia hemolítica crónica con hiperbilirrubinemia
- Incremento en vulnerabilidad de infecciones
Vida de un eritrocito con HbS
20 días
¿Cómo son las globinas en la HbS?
2 cadenas alfa norma
2 cadenas ß mutantes
Posición de la mutación de la cadena ß de la globina en la HbS
Posición 6, se reemplaza el glutamato por valina
En una electroforesis ¿cómo migrará a HbS en comparación con la HbA?
Más despacio hacia el ánodo debido a que ya no tiene el componente negativo (glutamato)
Se usa para el diagnóstico del rasgo de células falciformes y la anemia de células falciformes
Electroforesis
Variables que incrementan la drepanocitosis
- Bajo pH
- Deshidratación
- Aumento de pCO2
- Aumento de 2,3 BFG
- Disminución de pO2
Fármaco antitumoral, terapéuticamente útil para aumental la HbF y disminuir los eritrocitos falciformes
Hidroxicarbamida
Ventaja selectiva del estado heterocigoto para el gen de anemia de células falciformes
Son menos vulnerables de tener paludismo/malaria
¿Qué son las talasemias?
Enfermedades hemolíticas heredadas
Causa de las talasemias
Desequilibrio en la síntesis de las globinas
Causas más específicas e la talasemia
- Mutación
- Deleción completa de genes
Talasemia ß
La síntesis de la cadena de globina ß están reducidas o ausentes
La síntesis de la cadena de globina alfa es normal
Hb que aumenta en la talasemia ß
- HbF
- HbA2
¿Qué es la anemia de Cooley?
Talasemia mayor ß, en donde os dos genes que codifican para la cadena ß están afectados
Talasemia alfa
Se reduce o desaparece la producción de globina alfa
Causa de la talasemia alfa
Mutaciones delecionales
¿Cómo se denomina al paciente que solo tiene mutación en 1 gen para la globina alfa?
Portador silencioso
No tiene manifestaciones físicas de la enfermedad
¿Cómo se denomina al paciente que tiene mutación en 2 genes para la globina alfa?
Paciente con rasgo de talasemia alfa
¿Cómo se denomina al paciente que tiene mutación en 3 genes para la globina alfa?
El paciente tiene enfermedad de Hb H (ß4)
¿Qué ocurre si los 4 genes de la cadena de globina alfa están defectuosos?
Se produce la enfermedad de Bart de la Hb Y4
Hay hidropesía fetal
Muerte del feto
Ventaja de los heterocigotos en las talasemias alfa y ß
Las dos talasemia protegen contra el paludismo
