Dobramento de Proteínas: Como as Estruturas Secundária e Terciária se Formam

Hierarquia da Estrutura de Proteínas

1. Primária: Sequência linear de aminoácidos (ligações peptídicas covalentes).
2. Secundária: Conformações locais e recorrentes estabilizadas por ligações de hidrogênio entre grupos carbonila e amida da espinha dorsal.
   • α-hélice: Bobina destrosa; 3,6 resíduos/volta; ligações de hidrogênio entre CO do resíduo n e NH do n+4.
   • β-folha: Filamentos estendidos (paralelos ou antiparalelos) ligados por ligações de hidrogênio inter-filamentos.
   • Voltas/alças: Invertem a direção da cadeia; frequentemente envolvem prolina/glicina.
3. Terciária: Dobramento 3D global de uma única cadeia polipeptídica, impulsionado pelo efeito hidrofóbico (enterrando cadeias laterais não polares), além de ligações de hidrogênio, interações iônicas, forças de van der Waals e ligações dissulfeto (cisteína). Determina o sítio ativo funcional da proteína.
4. Quaternária: Montagem de múltiplas subunidades dobradas (ex., hemoglobina α₂β₂).

Processo de Dobramento

• Dobramento co-transcricional: Domínios dobram enquanto emergem do ribossomo.
• Chaperonas: Hsp70, chaperoninas (GroEL/ES, TRiC) previnem agregação, auxiliam o dobramento.
• Paisagem energética: O dobramento segue um funil em direção ao estado nativo (menor energia livre); o mal-dobramento leva à agregação (doenças amiloides).

Relevância Clínica

O mal-dobramento subjaz à fibrose cística (ΔF508 CFTR), mal de Alzheimer (Aβ, tau), doenças priônicas e muitas deficiências enzimáticas. Chaperonas farmacológicas e reguladores de proteostase são alvos terapêuticos.