El esqueleto covalente de las proteínas se compone de centenares de enlaces individuales, eso le confiere a cada proteína una estructura tridimensional única. El simple hecho de que las proteínas puedan cristalizar es una fuerte evidencia a favor de esta idea. Generalmente, las series ordenadas de moléculas de un cristal se pueden formar sólo cuando las unidades moleculares que componen el cristal son idénticas.
La estructura tridimensional de una proteína viene determinada por su secuencia de aminoácidos. En segundo lugar, la función de una proteína depende de su estructura tridimensional. En tercer lugar, la estructrua tridimensional de una proteína es única, o casi única. Hay que considerar, en cuarto lugar, que las fuerzas mas importantes que estabilizan la estructura tridimensional específica de una proteína son interacciones no covalentes. A pesar de la complicación de las estructuras proteicas, es posible reconocer ciertas características comunes.
La relación existente entre la secuencia de aminoácidos y la estructura tridimensional de una proteína constituye una complicada incógnita que no ha sido todavía solucionada en detalle. Ciertos polipéptidos con secuencias de aminoácidos uy diferentes adoptan estructuras similares, mientras que secuencias parecidas dan a veces lugar a estructuras diferentes. La tarea de encontrar y entender las reglas comunes a este intrincado laberinto bioquímico debe basarse en una renovada atención a los prinicipios fundamentales de la química y la física.
Conceptos generales sobre estructura de proteínas
La disposición espacial de los átomos de una proteína se denomina conformación. El término conformación se refiere a un estado estructural que puede interconvertirse con otros estados estructurales sin romper enlaces covalentes. Un cambio de conformación puede ser, por ejemplo, el resultado de la rotación alrededor de enlaces simples. De entre las innumerables conformacionies teóricamente posibles en una proteína que contiene cientos de enlaces simples, generalmente hay una que predomina. Esta es generalmente la conformación termodinámicamente mas estable y que posee la menor energía libre de Gibbs (G). Las proteínas que se encuentran en su conformación funcional se denominan proteínas nativas.
¿Cuales son los principios que determinan cuál es la conformación mas estable de una proteína? A pesar de que las estructuras proteicas pueden parecer una complejidad desalentadora, una inspección mas profunda revela que ciertos motivos estructurales se repiten. Estos motivos pueden observarse en diferentes niveles de complejidad estructural, que se analizarán en ésta sección.
