As proteínas são moléculas grandes e complexas que desempenham uma vasta gama de funções nos organismos vivos. Sua função está intimamente ligada à sua estrutura, que é organizada em quatro níveis distintos: primário, secundário, terciário e quaternário.

Os Quatro Níveis da Estrutura das Proteínas

Estrutura Primária

A estrutura primária é a sequência linear de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. Cada proteína tem uma sequência única determinada pelo gene correspondente. Mesmo uma única alteração de aminoácido pode alterar a função da proteína, como visto na anemia falciforme, onde uma única valina substitui um ácido glutâmico.

Estrutura Secundária

A estrutura secundária refere-se a estruturas dobradas locais que se formam dentro da cadeia polipeptídica devido a ligações de hidrogênio entre átomos do esqueleto. Os dois tipos mais comuns são a alfa-hélice, uma espiral dextrógira estabilizada por ligações de hidrogênio entre cada quarto aminoácido, e a folha beta, uma estrutura plana pregueada formada por ligações de hidrogênio entre segmentos polipeptídicos adjacentes paralelos ou antiparalelos.

Estrutura Terciária

A estrutura terciária é a forma tridimensional global de uma única cadeia polipeptídica. É estabilizada por vários tipos de interações entre cadeias laterais: interações hidrofóbicas (cadeias laterais apolares agrupam-se no interior da proteína), ligações de hidrogênio entre cadeias laterais polares, ligações iônicas entre cadeias laterais com cargas opostas e pontes dissulfeto (ligações covalentes entre resíduos de cisteína).

Estrutura Quaternária

A estrutura quaternária descreve como múltiplas cadeias polipeptídicas se montam em um complexo proteico funcional. A hemoglobina, por exemplo, é composta por quatro subunidades polipeptídicas — duas cadeias alfa e duas beta — que trabalham juntas para transportar oxigênio.

Dobramento de Proteínas

As proteínas se dobram em suas estruturas tridimensionais nativas espontaneamente ou com a ajuda de chaperonas moleculares. Proteínas mal dobradas podem formar agregados e estão associadas a doenças como Alzheimer e Parkinson.