Reações de precipitação de proteínas

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL

FACULDADE DE BIOCIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR

BIOQUÍMICA I

Prof. Maurício Bogo

Prof. Luiz A. Basso

REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS

1. Precipitação por Sais

Altas concentrações de sais precipitam proteínas de suas soluções. Este fenômeno é denominado de “salting out” ou precipitação por sais. Os sais desidratam as proteínas, atraindo as moléculas de água do meio, de modo a ficar menos água disponível para as moléculas protéicas. A solubilidade de uma proteína depende da quantidade de água disponível ao redor de seus grupos iônicos (quanto menor for o número de moléculas de água, menor será a solubilidade). Por outro lado, baixas concentrações de sais podem aumentar a solubilidade de muitas proteínas. É fenômeno conhecido como “salting in” ou solubilização por sais. Isso pode ser explicado através da interação entre os íons salinos e as cargas iônicas das proteínas, aumentando, assim, o número efetivo de cargas (a tendência de ionização dos grupos dissociáveis das proteínas) e a quantidade de moléculas de água fixadas à ionosfera protéica. De modo geral, pequenos aumentos da força iônica solubilizam melhor as proteínas, enquanto que aumentos maiores provocam a precipitação das mesmas.

Técnica:

1) Pipetar em um tubo de ensaio 2 mL de ovoalbumina.

2) Adicionar 2 mL de solução saturada de sulfato de amônia.

3) Misturar por inversão. Observar.

4) Completar o volume com água destilada. Misturar por inversão e observar a solubilidade.

2. Precipitação por ácidos fortes

A solubilidade de uma molécula depende da interação entre os grupos polares dos radicais –R e as moléculas de água através de pontes de hidrogênio. Grandes variações de pH modificam a ionização destes grupos e, portanto, a interação da proteína com o meio. Nos seres vivos, as proteínas estão em contínua modificação de sua conformação, uma vez que as concentrações locais de íons, o pH e o poder redutor sofrem pequenas variações, alterando a interação dos vários grupos reativos das proteínas entre si e com o meio. Valores extremos de pH afetam bruscamente estas interações, causando uma mudança radical na conformação da proteína para um estado conformacional biologicamente inativo. Quando uma proteína é modificada em sua conformação, de tal modo que perde sua função biológica, ela é dita desnaturada. A desnaturação é um fenômeno que não envolve clivagem da estrutura primária da proteína (ruptura das ligações peptídicas), mas sim, um rompimento das estruturas secundária, terciária e quaternária. A desnaturação é um re-arranjo da conformação protéica numa maneira não natural e de escassa ou nula função biológica. Esse fenômeno pode ser acompanhado através de modificações das propriedades físico-químicas da proteína, como a solubilidade: uma proteína desnaturada é insolúvel em água e precipita em solução. Além de valores extremos de pH, a desnaturação pode ser causada por muitos agentes físicos, como temperaturas elevadas e raios UV, e químicos, como sais de metais pesados e solventes orgânicos. Conforme veremos a seguir, ácidos fortes como o ácido tricloroacético (TCA), desnatura as proteínas, precipitando-as.

Técnica: