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【外部リンク】
Barril TIM
Palhinha, L.: Edição pequena no texto.
== Definição ==
O conjunto de [[Dobramento de proteínas|dobramentos]] que formam a estrutura quaternária de uma [[proteína]] é importante na determinação de suas ligações, afinidades e funções. Até pouco tempo tinha-se como regra que sequências homólogas de proteínas caracterizavam dobramentos similares <ref>Chothia C, Lesk AM (1986) The relation between the divergence of sequence and structure in proteins. Embo J 5: 823–826.</ref>. Contudo, novas descobertas vêm quebrando esse paradigma ao mostrar que sequências altamente variadas podem gerar o mesmo dobramento, como é o caso dos barris TIM (ou barris αβ) <ref>Holm L, Sander C (1993) Protein structure comparison by alignment of distance matrices. J Mol Biol 233: 123–138.</ref>.
Foi proposto que os barris TIM (descobertos primeiramente através da estrutura da enzima [[Triose-fosfato isomerase|'''t'''riosefosfato '''i'''so'''m'''erase]]) e os sanduíches αβ foram os primeiros a evoluírem, seguidos por sanduíches β (principalmente em eucariotos) <ref>Grant A, Lee D, Orengo C (2004) Progress towards mapping the universe of protein folds. Genome Biol 5: 107.</ref><ref>Caetano-Anolles G, Caetano-Anolles D: An evolutionarily structured universe of protein architecture. Genome Res 2003, 13:1563-1571.</ref>. Barris TIM são, portanto, um dos dobramentos mais antigos e fazem parte de muitas [[Enzima|enzimas]], sendo importantes para reações enzimáticas diversas <ref>Nagano N, Orengo CA, Thornton JM (2002) One fold with many functions: the evolutionary relationships between TIM barrel families based on their sequences, structures and functions. J Mol Biol 321: 741–765.</ref>.
== Estrutura ==
Barris TIM consistem em motivos alternados de estrutura secundária hélice-alça-corda, onde as cordas arranjam-se no centro do [[Barril beta|barril β]]. O barril β central é formado por folhas β paralelas, constituindo uma interface β/β no centro do dobramento. As margens externas do barril são mantidas por interações hélice-folha e hélice-hélice <ref name=":0">Vijayabaskar MS, Vishveshwara S. Insights into the fold organization of TIM barrel from interaction energy based structure networks. PLoS Comput Biol. 2012;8(5):e1002505.</ref>. A interface α/β que flanqueia o barril é formada por motivos α-X-β, onde X pode representar qualquer estrutura secundária, como alças. As hélices interagem entre elas formando a interface α/α, voltada para o exterior do barril. Foi mostrado que a face do barril TIM que possui os C-terminais e as alças adjacentes contém os resíduos que formam os sítios ativos das enzimas. Como os barris TIM têm uma grande variedade funcional e são formados por várias sequências não-homólogas, são um ótimo sistema para o estudo das relações entre estrutura, sequência e função de proteínas <ref name=":0" />.
[[Ficheiro:TIM barrel.tif|centro|miniaturadaimagem|700x700px|Vista (A) superior e (B) lateral de um dobramento barril TIM clássico (αβ<sub>8</sub>: 8 α hélices e 8 folhas β). α hélices estão representadas em vermelho e folhas β, em amarelo. As interfaces estão destacadas e identificadas com setas. Figura adaptada de Vijayabaskar MS & Vishveshwara S, PLoS Comput Biol, 2012 (referência 6).]]
== Funções ==
[[Ficheiro:Motivos dos barris TIM.tif|centro|miniaturadaimagem|500x500px|Funções dos resíduos presentes em cada motivo αβ (ou βα) do barril TIM, evidenciando a diversidade e a especificidade de interações com outras moléculas. Asteriscos (*) mostram os resíduos presentes no sítio ativo das enzimas que possuem este dobramento. Figura adaptada de Nagano N e cols, J Mol Biol, 2002 (referência 5).]]
Barris TIM possuem funções variadas por participarem do [[sítio ativo]] de várias enzimas. A enzima triose fosfato isomerase (TIM), cuja estrutura monomérica é o próprio barril αβ<sub>8</sub>, é essencial para o metabolismo de glicose. Ela é responsável pela interconversão de diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato, etapa importante na sequência de reações da glicólise e gliconeogênese <ref>Marzzoco A, Torres BB. Bioquímica Básica, 3ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. ISBN: 978-85-277-1284-2.</ref>.
Outra proteína que possui um barril TIM em sua estrutura e sítio catalítico é a [[fosfolipase C]] (PLC), que catalisa a quebra de fosfatidilinositol difosfato (PIP<sub>2</sub>) em 1,4,5 fosfatidilinositol trifosfato (IP<sub>3</sub>) e diacilglicerol (DAG). A ativação da PLC ocorre em resposta à estímulos nervosos no músculo liso, por exemplo, onde o IP<sub>3</sub> liga-se a seus receptores no [[retículo sarcoplasmático]], ativando canais de [[cálcio]] e liberando cálcio para o [[sarcoplasma]] e, com isso, levando à [[Contracção muscular|contração muscular]]. Simultaneamente, DAG e os níveis aumentados de cálcio intracelular agem ativando a [[proteína quinase C]] (PKC) que então [[Fosforilação|fosforila]] proteínas em resposta ao estímulo inicial <ref>Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of the Cell, 5ª edição. New York: Garlan Science, Taylor & Francis Group, 2008. ISBN: 978-0-8153-4105-5.</ref>.
== Referências ==
<references />
O conjunto de [[Dobramento de proteínas|dobramentos]] que formam a estrutura quaternária de uma [[proteína]] é importante na determinação de suas ligações, afinidades e funções. Até pouco tempo tinha-se como regra que sequências homólogas de proteínas caracterizavam dobramentos similares <ref>Chothia C, Lesk AM (1986) The relation between the divergence of sequence and structure in proteins. Embo J 5: 823–826.</ref>. Contudo, novas descobertas vêm quebrando esse paradigma ao mostrar que sequências altamente variadas podem gerar o mesmo dobramento, como é o caso dos barris TIM (ou barris αβ) <ref>Holm L, Sander C (1993) Protein structure comparison by alignment of distance matrices. J Mol Biol 233: 123–138.</ref>.
Foi proposto que os barris TIM (descobertos primeiramente através da estrutura da enzima [[Triose-fosfato isomerase|'''t'''riosefosfato '''i'''so'''m'''erase]]) e os sanduíches αβ foram os primeiros a evoluírem, seguidos por sanduíches β (principalmente em eucariotos) <ref>Grant A, Lee D, Orengo C (2004) Progress towards mapping the universe of protein folds. Genome Biol 5: 107.</ref><ref>Caetano-Anolles G, Caetano-Anolles D: An evolutionarily structured universe of protein architecture. Genome Res 2003, 13:1563-1571.</ref>. Barris TIM são, portanto, um dos dobramentos mais antigos e fazem parte de muitas [[Enzima|enzimas]], sendo importantes para reações enzimáticas diversas <ref>Nagano N, Orengo CA, Thornton JM (2002) One fold with many functions: the evolutionary relationships between TIM barrel families based on their sequences, structures and functions. J Mol Biol 321: 741–765.</ref>.
== Estrutura ==
Barris TIM consistem em motivos alternados de estrutura secundária hélice-alça-corda, onde as cordas arranjam-se no centro do [[Barril beta|barril β]]. O barril β central é formado por folhas β paralelas, constituindo uma interface β/β no centro do dobramento. As margens externas do barril são mantidas por interações hélice-folha e hélice-hélice <ref name=":0">Vijayabaskar MS, Vishveshwara S. Insights into the fold organization of TIM barrel from interaction energy based structure networks. PLoS Comput Biol. 2012;8(5):e1002505.</ref>. A interface α/β que flanqueia o barril é formada por motivos α-X-β, onde X pode representar qualquer estrutura secundária, como alças. As hélices interagem entre elas formando a interface α/α, voltada para o exterior do barril. Foi mostrado que a face do barril TIM que possui os C-terminais e as alças adjacentes contém os resíduos que formam os sítios ativos das enzimas. Como os barris TIM têm uma grande variedade funcional e são formados por várias sequências não-homólogas, são um ótimo sistema para o estudo das relações entre estrutura, sequência e função de proteínas <ref name=":0" />.
[[Ficheiro:TIM barrel.tif|centro|miniaturadaimagem|700x700px|Vista (A) superior e (B) lateral de um dobramento barril TIM clássico (αβ<sub>8</sub>: 8 α hélices e 8 folhas β). α hélices estão representadas em vermelho e folhas β, em amarelo. As interfaces estão destacadas e identificadas com setas. Figura adaptada de Vijayabaskar MS & Vishveshwara S, PLoS Comput Biol, 2012 (referência 6).]]
== Funções ==
[[Ficheiro:Motivos dos barris TIM.tif|centro|miniaturadaimagem|500x500px|Funções dos resíduos presentes em cada motivo αβ (ou βα) do barril TIM, evidenciando a diversidade e a especificidade de interações com outras moléculas. Asteriscos (*) mostram os resíduos presentes no sítio ativo das enzimas que possuem este dobramento. Figura adaptada de Nagano N e cols, J Mol Biol, 2002 (referência 5).]]
Barris TIM possuem funções variadas por participarem do [[sítio ativo]] de várias enzimas. A enzima triose fosfato isomerase (TIM), cuja estrutura monomérica é o próprio barril αβ<sub>8</sub>, é essencial para o metabolismo de glicose. Ela é responsável pela interconversão de diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato, etapa importante na sequência de reações da glicólise e gliconeogênese <ref>Marzzoco A, Torres BB. Bioquímica Básica, 3ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. ISBN: 978-85-277-1284-2.</ref>.
Outra proteína que possui um barril TIM em sua estrutura e sítio catalítico é a [[fosfolipase C]] (PLC), que catalisa a quebra de fosfatidilinositol difosfato (PIP<sub>2</sub>) em 1,4,5 fosfatidilinositol trifosfato (IP<sub>3</sub>) e diacilglicerol (DAG). A ativação da PLC ocorre em resposta à estímulos nervosos no músculo liso, por exemplo, onde o IP<sub>3</sub> liga-se a seus receptores no [[retículo sarcoplasmático]], ativando canais de [[cálcio]] e liberando cálcio para o [[sarcoplasma]] e, com isso, levando à [[Contracção muscular|contração muscular]]. Simultaneamente, DAG e os níveis aumentados de cálcio intracelular agem ativando a [[proteína quinase C]] (PKC) que então [[Fosforilação|fosforila]] proteínas em resposta ao estímulo inicial <ref>Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of the Cell, 5ª edição. New York: Garlan Science, Taylor & Francis Group, 2008. ISBN: 978-0-8153-4105-5.</ref>.
== Referências ==
<references />
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