mostrar o esqueleto de aminoácidos |
Lembre-se que você pode manipular a estrutura com o mouse.
A formação e a manutenção da alfa-hélice é obtida por pontes de hidrogênio entre os átomos das ligações peptídicas.
Vamos "retirar"
as cadeias laterais para facilitar a visualização.
desaparecer cadeias laterais dos aminoácidos |
Como pontes
de hidrogênio se estabelecem entre o átomo de
hidrogênio
do esqueleto de um aminoácido e o átomo de oxigênio
de outro aminoácido, vamos visualizar esses átomos.
colorir átomos de oxigênio |
Diversos problemas
técnicos dificultam a determinação da
posição
dos átomos de hidrogênio por cristalografia de raio-X,
técnica
usada para determinar o modelo da difteria toxina. Como o
hidrogênio
que faz a ponte com o oxigênio é aquele ligado ao
nitrogênio,
vamos visualizar esse átomo.
colorir átomos de nitrogênio |
mostrar pontes de hidrogênio |
A regularidade
da alfa-hélice faz
com que sua estrutura seja como a de um tubo. As cadeias laterais dos
aminoácidos
ficam expostas para o lado de fora do tubo evitando impedimento
estérico com o esqueleto de aminoácidos e entre si.
ver disposição das cadeias laterais |
Deve-se lembrar,
no entanto, que o interior dessa estrutura secundária não
é vazio, uma vez que deve-se considerar que os átomos
ocupam
mais espaço que o representado no modelo ao lado.
visualizar os raios atômicos |
Vamos agora
visualizar as hélices encontradas na difteria toxina:
ver toxina diftérica inteira |
As hélices
foram nomeadas de acordo com o domínio (este termo
será
explicado na próxima seção), ou seja, de acordo
com
um certo grupo a que pertencem (CH, catalytic helix e TH, transmembrane
helix
)
exibir hélices CH2, CH3, CH4, CH4', CH5, CH5' e CH7 |
exibir hélices TH1, TH2, TH3, TH4, TH4', TH5, TH6, TH7, TH8, TH9 |
Verifique se
há alaninas em meio às hélices.
alanina (ALA) na toxina diftérica |
Faça
o mesmo para prolina:
prolinas (PRO) na toxina diftérica |
Observe que
as prolinas encontradas em alfa-hélices, na verdade localizam-se
no fim destas estruturas e jamais no meio.
mostrar PRO em alfa-hélice TH9 |
Movimente a estrutura e observe que a prolina apresentada localiza-se no fim da hélice.
Devido ao fato da prolina ter uma cadeia lateral cíclica envolvendo o grupo amino há uma restrição dos movimentos possíveis da ligação peptídica envolvendo este aminoácido. Por este motivo, a alfa-hélice sofre uma distorção e não se estende a partir deste aminoácido porque não pode mais se manter estável.
Além
disso, como a ligação peptídica da prolina
envolve uma amida secundária não há um
átomo
de hidrogênio disponível para que se forme ponte
de hidrogênio com os
aminoácidos
adjacentes na hélice, que estabilizaria a alfa-hélice.