Las proteínas son moléculas grandes y complejas que realizan una vasta variedad de funciones en los organismos vivos. Su función está íntimamente ligada a su estructura, la cual se organiza en cuatro niveles distintos: primario, secundario, terciario y cuaternario.
Los Cuatro Niveles de la Estructura de las Proteínas
Estructura Primaria
La estructura primaria es la secuencia lineal de aminoácidos en una cadena polipeptídica. Cada proteína tiene una secuencia única determinada por el gen correspondiente. Incluso un solo cambio de aminoácido puede alterar la función de la proteína, como se observa en la anemia falciforme donde una valina reemplaza a un ácido glutámico.
Estructura Secundaria
La estructura secundaria se refiere a estructuras plegadas locales que se forman dentro de la cadena polipeptídica debido a puentes de hidrógeno entre átomos del esqueleto. Los dos tipos más comunes son la hélice alfa, una bobina dextrógica estabilizada por puentes de hidrógeno entre cada cuarto aminoácido, y la lámina beta, una estructura plana plisada formada por puentes de hidrógeno entre segmentos polipeptídicos adyacentes que discurren en paralelo o antiparalelo.
Estructura Terciaria
La estructura terciaria es la forma tridimensional general de una sola cadena polipeptídica. Está estabilizada por varios tipos de interacciones entre las cadenas laterales: interacciones hidrofóbicas (las cadenas laterales no polares se agrupan en el interior de la proteína), puentes de hidrógeno entre cadenas laterales polares, enlaces iónicos entre cadenas laterales con carga opuesta y puentes disulfuro (enlaces covalentes entre residuos de cisteína).
Estructura Cuaternaria
La estructura cuaternaria describe cómo múltiples cadenas polipeptídicas se ensamblan en un complejo proteico funcional. La hemoglobina, por ejemplo, está compuesta por cuatro subunidades polipeptídicas — dos cadenas alfa y dos beta — que trabajan juntas para transportar oxígeno.
Plegamiento de Proteínas
Las proteínas se pliegan en sus estructuras tridimensionales nativas de forma espontánea o con la ayuda de chaperonas moleculares. Las proteínas mal plegadas pueden formar agregados y están asociadas con enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson.
