Vídeo sobre o ponto isoelétrico de proteínas

Albumina

A albumina é uma proteína globular formada exclusivamente por aminoácidos. É solúvel em água, moderadamente solúvel em soluções salinas concentradas e sofre desnaturação quando é exposta ao calor excessivo. É a proteína mais abundante no plasma sanguíneo humano. A sua síntese ocorre no fígado (hepatócitos) e a velocidade desta depende da quantidade de proteínas ingeridas (regulação por feedback negativo). Tem um peso molecular de cerca de 66KDa e uma semi-vida entre 15 e 19 dias. A concentração normal de albumina no sangue varia entre 3.5 e 5.0 g/dL. O catabolismo desta proteína dá-se, preferencialmente, em órgãos com elevadas taxas de metabolismo (fígado, baço e rim). Existem alguns tipos de albuminas, cujo nome varia conforme o local onde são mais prevalentes: seroalbumina (presente no plasma sanguíneo), ovoalbumina (principal proteína da clara do ovo) e lactoalbumina (presente no leite, é composta por aminoácidos essenciais tendo, por isso, um valor nutricional elevado). É utilizada em tratamentos de queimaduras, hemorragias e recuperação de cirurgias, uma vez que é útil para diminuir edemas. É ainda fundamental para a manutenção da pressão osmótica do sangue (contribui com 75 a 80% do efeito osmótico do plasma). A albumina tem a função de transporte e armazenamento de vários compostos, normalmente pouco solúveis em água e de baixo peso molecular, ligando-se a estes. Por exemplo, o transporte da bilirrubina não-conjugada para o fígado e de ácidos gordos de cadeia longa para os tecidos extra-hepáticos. Transporta ainda as hormonas da tiroide, as hormonas lipossolúveis e os iões de cálcio. Esta proteína é ainda responsável pelo controle do pH sanguíneo e da viscosidade do sangue. Tem também um papel importante no metabolismo dos lípidos. Deficiências na concentração desta hormona podem desencadear patologias, tais como a Hiperalbuminemia (excesso de albumina no sangue) e a Hipoalbuminemia (défice de albumina no sangue). No primeiro caso, os sintomas são mais acentuados em casos de desidratação grave, sendo uma condição rara e de diagnóstico pouco significativo na maioria dos casos. A Hipoalbuminemia resulta da redução da síntese proteica, que pode ser provocada por patologias hepáticas (que provoquem a diminuição da produção da proteína), desnutrição, má absorção (devido, por exemplo, a patologias intestinais), infeções, excreção em excesso da mesma e, em casos mais raros, por doenças genéticas. Se a concentração desta proteína diminuir, a pressão osmótica do sangue também diminui. Como consequência, o plasma sanguíneo tende a infiltrar-se nos espaços intercelulares, provocando edemas, daí que a administração de albumina após uma intervenção cirúrgica seja responsável pela diminuição do inchaço.

Texto escrito por:
Mariana Rebelo
Marta Duarte
Rafael Honório
Sara Silva
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Cartoon - ligação peptídica

Ponto isoelétrico (aminoácidos e proteínas)

Os aminoácidos são, conforme já referido noutros posts, moléculas que apresentam um grupo amina e um grupo carboxílico. Estes dois grupos são ionizáveis, ou seja, podem sofrer protonação/desprotonação. Além disso, nas cadeias laterais de vários aminoácidos é possível encontrar outros grupos ionizáveis adicionais. Isto significa que os aminoácidos são moléculas que podem apresentar carga total positiva, negativa ou neutra. O que vai influenciar qual a carga do aminoácido, num determinado contexto, são dois fatores:

1. Composição química do aminoácido e da molécula onde ele está inserido (se for esse o caso…). A presença de determinados átomos/grupos funcionais numa molécula altera a distribuição da sua nuvem eletrónica, tornando algumas ligações covalentes mais fortes e outras mais fracas. Quanto mais fracas forem as ligações que envolvam átomos de hidrogénio, mais fácil será a ocorrência de desprotonação.

2. pH da solução onde o aminoácido está inserido. Como é lógico, um grupo funcional vai apresentar um estado de protonação que é influenciado pelo pH do meio, ou seja, se o pH for inferior ao seu pKa, o grupo funcional tende a estar protonado, e se for superior ao pKa, tende a estar desprotonado.
Portanto, com base nas características de cada aminoácido, e do meio onde se encontra, é possível obter diferentes cargas totais.
O ponto isoelétrico é definido como o valor de pH para o qual a carga total do aminoácido é nula. Atenção que isto não significa que não existem cargas no aminoácido, pois na realidade existem. Significa é que quando sujeito a esse valor de pH, o total de cargas positivas iguala o total de cargas negativas. Neste ponto, a solubilidade do aminoácido diminui. Quando um aminoácido é colocado numa solução com um pH inferior ao seu ponto isoelétrico, adquire carga positiva, pois os grupos funcionais tendem a estar protonados (captam H+). Se o pH for superior ao ponto isoelétrico, a carga total é negativa, pois os grupos funcionais tendem a estar predominantemente desprotonados (perdem H+).

No caso das proteínas, aplica-se exatamente o mesmo conceito. No entanto, neste caso deve-se considerar o total de grupos ionizáveis presentes na molécula, sendo que o ponto isoelétrico é definido como o valor de pH para o qual a carga total da proteína é zero. 

Novamente, neste valor a solubilidade da proteína é nula, e esta tende a precipitar. Esta situação é explorada do ponto de vista laboratorial através da técnica focagem isoelétrica.

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Mapa metabólico sobre o metabolismo da vitamina C no sistema nervoso central

Vasopressina

A vasopressina (væsoʊˈprɛsən / vaso- + pressure + -in), também conhecida como hormona antidiurética (ADH em inglês), tem um peso molecular de 1228 kDa e é formada pela seguinte sequência de nove aminoácidos: Cisteína – Tirosina – Fenilalanina – Glutamato – Aspartato – Cisteína – Prolina – Arginina – Glicina. O facto de ter uma ponte dissulfureto entre as cisteínas, na posição 1 e 6, confere-lhe uma estrutura em forma de anel. Na maioria das espécies, a posição 8 da molécula é ocupada pela arginina, pelo que também é chamada de arginina vasopressina ou argipressina (AVP). A lisina vasopressina possui uma lisina na posição da arginina. Em 1955, Du Vigneaud venceu o Prémio Nobel da Química, em parte, pela descoberta da vasopressina e da oxitocina, hormona relacionada com a vasopressina. A vasopressina, nos rins, aumenta a permeabilidade das células dos túbulos renais à água. Como resultado, permite que o organismo conserve água, aumentando a concentração da urina e diminuindo seu volume. Por essa razão recebe o nome de hormona antidiurética (ADH). Promove também vasoconstrição arteriolar, aumentando a resistência periférica e consequentemente a pressão arterial. Por esse motivo recebe também o nome de vasopressina. Tem também outras funções como: regulação do ritmo circadiano, homeostasia e diversos comportamentos sociais.Esta hormona é produzida pela neuroipófise, mas também pode ser produzida pelo hipotálamo ao nível do núcleo supraóptico e paraventricular. A produção da vasopressina começa com a ativação do gene responsável pela sua biossíntese. Este gene localiza-se no cromossoma 20 e possui 3 exões, separados por 2 intrões. Cada exão dá origem a 1 dos 3 domínios da molécula precursora da vasopressina.

Sob a ação enzimática, este precursor perde o peptídeo sinalizador e vai posteriormente ser armazenado em vesículas no Complexo de Golgi, para depois ser transportado do corpo celular do neurónio para as terminações nervosas. Este transporte demora cerca de 12 a 24 horas. Durante este tempo ocorrem diversas clivagens, dando origem a moléculas de ADH, neurofisina e copeptina. A ADH é excretada pela neuroipófise, resumidamente, em resposta a diminuições do volume plasmático (detetadas por barorrecetores), aumentos do potencial osmótico do plasma (detetados por osmorecetores em veias, artérias, entre outros vasos) e ainda em resposta a colecistocinina (excretada pelo intestino delgado).
As doenças relacionadas com a vasopressina dão-se normalmente por deficiência ou excesso na sua produção ou no seu efeito. Na deficiência pode ocorrer poliúria, excesso de urina excretada, que quando é hipotónica e aliada a hipernatremia (excesso de sódio na corrente sanguínea) são sinais de Diabetes insipidus. O termo Diabetes refere à perda de água, em que insipidus é a ausência de sabor na urina e mellitus, oriundo de mel, é o sabor adocicado da mesma. A Diabetes insipidus surge da falta de produção da hormona ADH. O excesso é caracterizado pela retenção de líquidos e pode levar a hiponatremia. Acontece muitas vezes nas quedas de pressão arterial, redução da volemia (quantidade de sangue circulante) ou desidratação. O excesso também ocorre pelo Síndrome da secreção inadequada de vasopressina (SIHAD), causado por desordens no Sistema Nervoso Central, neoplasias, doenças pulmonares, HIV e medicações e não por quedas de pressão e algum dos outros fatores.

Texto escrito por:

Luís Alves

Pedro Silva

Ricardo Praia

Tiago Fernandes

Tiago Borges

Vídeo sobre CRISPR

Obrigado por mais uma sugestão Vasco! :)
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