Antiparalelismo

Em bioquímica, dois biopolímeros apresentam antiparalelismo ou são antiparalelos se discorrem paralelamente um em relação ao outro mas em direcções opostas. Um exemplo são as duas cadeias complementárias que formam a dupla hélice do ADN, que discorrem em sentidos opostos (por onde começa uma acaba a outra).

As duas cadeias do ADN são antiparalelas com relação às suas extremidades 5' e 3'.

Ilustração dos padrões de ligações de hidrogénio (linhas descontínuas) entre duas cadeias polipeptídicas antiparalelas com estrutura secundária em folha-beta.

Ácidos nucleicos

Ver artigos principais: ADN, Replicação do ADN e Transcrição genética

Esquema do garfo de replicação: a: molde, b: cadeia líder, c: cadeia atrasada, d: garfo de replicação, e: primer, f: fragmentos de Okazaki

As moléculas de ácidos nucleicos têm uma extremidade 5', por onde se considera que começa a cadeia, com um grupo fosfato, e uma extremidade 3' com um grupo hidroxilo, por onde acaba. Se numa extremidade dum ADN bicatenário está a extremidade 5' duma das cadeias, ali está a extremidade 3' da outra cadeia, uma vez que são antiparalelas.

Quando se realiza a transcrição genética é copiada uma molécula de ARN complementária na direcção antiparalela a partir do ADN molde ou antissentido; neste caso a ARN polimerase sintetiza o novo ARN na direcção 5'→3', movendo-se sobre o ADN de 3' para 5'.

Durante a replicação do ADN a ADN polimerase replica o ADN também de forma antiparalela de modo semelhante ao da transcrição. A estrutura antiparalela é importante na replicação do ADN, uma vez que o ADN polimerase sempre sintetiza em direcção 5'→3', pelo que as duas fibras novas sintetizam-se em sentido contrário, e uma sintetiza-se de forma continua e rápida (a fibra líder) e a outra de forma lenta e descontínua formando fragmentos de Okazaki (a fibra retardada).

Polipéptidos

As cadeias polipeptídicas têm uma extremidade C-terminal com um grupo carboxilo (COOH), que é por onde se considera que começam, e uma extremidade N-terminal com um grupo amino (NH₂), que é por onde se considera que rematam. Duas cadeias polipeptídicas são antiparalelas se se encontram dispostas de modo a que onde uma tem a extremidade C-terminal a outra tem o N-terminal. Se as duas têm a extremidade C-terminal no mesmo lado, então são paralelas. Isto é importante na estrutura secundária em folha-beta.

Folha-beta

Ver artigo principal: Folha-beta

Muitas proteínas podem adoptar uma disposição em folha-beta antiparalela como parte da estrutura secundária duma só cadeia polipeptídica, ou como a estrutura adoptada por várias cadeias polipeptídicas colocadas em paralelo, como ocorre nas beta-queratinas. Nas folhas-beta, secções duma mesma cadeia polipeptídica podem discorrer paralelas umas ao lado das outras, formando entre elas pontes de hidrogénio entre os átomos de oxigénio duma e os de hidrogénio (ligados a nitrogénio) situados na frente envolvidos nas ligações peptídicas entre os aminoácidos. As ligações são semelhantes quando se trata de folhas-beta antiparalelas entre cadeias polipeptídicas distintas filamentosas posicionadas paralelamente, nas quais qando o cabo duma começa numa extremidade C-terminal a outra nesse ponto acaba numa extremidade N-terminal; as sucessivas cadeias que se unam assim vão alternando as suas extremidades antiparalelamente. Nem todas as folhas-beta são antiparalelas; existem também folhas-beta paralelas em que todas as cadeias começam na mesma extremidade por um C-terminal, e acabam todas na outra extremidade num N-terminal.

Complexos proteicos

Noutras associações de proteínas e complexos proteicos pode dar-se antiparalelismo quando as proteínas discorrem paralelamente mas em direcções opostas.

Ver também

• Complementaridade (biologia molecular)
• Direcionalidade (biologia molecular)
• Sentido (biologia molecular)