¿Cuáles son algunas proteínas cuyo estado agregado tiene menor energía libre que su estado natural plegado?

Si existen condiciones donde se forman agregados, entonces, según la primera y la segunda leyes de la termodinámica, los agregados tienen menor energía libre que el estado nativo. Este concepto se aplica a * cada * proteína que se agrega espontáneamente bajo un conjunto conocido de condiciones.

Las fibrillas amiloides son muy estables, ya que no se disocian fácilmente en monómeros. Por ejemplo, el estado agregado de proteína prión (PrP) podría tener una energía libre más baja que el estado nativo. Pero entonces, ¿qué es un estado agregado?

  • Un estado agregado está hecho de proteínas múltiples, es decir, más contactos intermoleculares , más entalpía, menor energía.
  • Un estado nativo se estabiliza principalmente por contactos intramoleculares .

es decir, estamos comparando la energía de una cadena polipeptídica completamente plegada con múltiples cadenas polipeptídicas que interactúan para formar una estructura plegada. Más cantidad de cadena de polipéptidos en una fibrilla, más altos los contactos intermoleculares, menor energía.

N-número de proteínas tienen que interactuar y estabilizarse para competir con los estados nativos de la proteína * a * . Por eso la agregación no es un evento común, y es exactamente la razón por la cual el plegamiento de proteínas es un proceso fascinante.


Aquí está el paisaje energético predicho de PrP.

Pero luego, puede preguntar si el estado agregado de la proteína tiene una energía más baja, ¿qué impide que el estado nativo forme agregados?

Aquí es por qué:


Existe una barrera de energía bastante grande entre el estado nativo y el estado agregado. En diferentes condiciones, esta barrera de energía libre se reduce, lo que da como resultado la agregación de proteínas. En la figura anterior, I representa el estado intermedio y U representa el estado desplegado. Por lo tanto, la proteína nativa debe ceder su energía obtenida de los contactos intramoleculares, desplegarse, a fin de hacer nuevos contactos intermoleculares. No va a hacer esto por sí solo, debe haber algo más que ayude a este proceso, algún cambio en el entorno celular, algo que todavía no comprendemos muy bien.

Unión al ligando e hidratación en el plegamiento defectuoso de proteínas: perspectivas de los estudios de proteínas supresoras de tumores Prion y p53