En bioquímica y biología molecular , el plegamiento de proteínas (protein folding, del inglés folding ) es el proceso de plegamiento espontáneo de una cadena polipeptídica en una estructura espacial única nativa (natural, del inglés native ) (la llamada estructura terciaria ).
Cada molécula de proteína comienza a formarse como un polipéptido , traducido de la secuencia de ARNm como una cadena lineal de aminoácidos . El polipéptido no tiene una estructura tridimensional estable (ejemplo en el lado izquierdo de la imagen). Sin embargo, todos los aminoácidos de la cadena tienen ciertas propiedades químicas: hidrofobicidad , hidrofilia , carga eléctrica. Cuando los aminoácidos interactúan entre sí y con el entorno celular, se obtiene una estructura tridimensional bien definida: conformación . Como resultado, se forman cavidades de centros activos en la superficie externa del glóbulo de proteína , así como puntos de contacto de subunidades de proteínas multiméricas entre sí y con membranas biológicas .
En casos raros, dos conformaciones de proteínas pueden ser nativas a la vez (los llamados confórmeros ). Pueden variar mucho e incluso realizar diferentes funciones. Para esto, es necesario que en diferentes regiones del espacio de fase de la molécula de proteína existan dos estados aproximadamente iguales en energía, cada uno de los cuales ocurrirá en su forma nativa con una probabilidad apropiada.
Para estabilizar la estructura terciaria, muchas proteínas en la célula sufren modificaciones postraduccionales . Muy a menudo hay puentes disulfuro entre secciones espacialmente cercanas de la cadena polipeptídica.
La correcta estructura tridimensional es muy importante para el correcto funcionamiento de las proteínas. Los errores de plegamiento generalmente dan como resultado una proteína inactiva con diferentes propiedades. Se cree que algunas enfermedades resultan de la acumulación de proteínas mal plegadas en las células (descritas con más detalle en el artículo Priones ) [1] .
El plegamiento implica proteínas chaperonas . Y aunque la mayoría de las proteínas recién sintetizadas pueden plegarse en ausencia de chaperonas, una minoría de ellas requiere necesariamente su presencia.
El mecanismo de plegamiento de proteínas no se comprende completamente. La determinación experimental de la estructura tridimensional de una proteína suele ser muy difícil y costosa. Sin embargo, normalmente se conoce la secuencia de aminoácidos de una proteína. Por lo tanto, los científicos están tratando de utilizar varios métodos biofísicos para predecir la estructura espacial de una proteína a partir de su secuencia de aminoácidos [2] .