Metaloproteína

Uma metaloproteína é uma proteína que contém um ou mais iões metálicos na sua estrutura, seja directamente ligados à cadeia polipeptídica, seja inseridos numa molécula não proteica covalentemente ligada à cadeia polipeptídica.

A catalase é uma metaloenzima: no seu centro activo encontra-se ferro (ligado a um grupo hemo) ou manganês.

Muitas metaloproteínas são enzimas (metaloenzimas), em particular oxidorredutases. Uma grande parte são proteínas de transferência electrónica, servindo como meio de transporte de electrões para outras metaloenzimas.

O metal de transição mais encontrado em metaloproteínas é o ferro. Outros metais de transição de relevo incluem o zinco, o cobre e o molibdénio. Também se consideram metaloproteínas aquelas contendo os metais alcalino-terrosos magnésio e cálcio.

São encontradas metaloproteínas em todos os domínios da Vida. O funcionamento e a estrutura das metaloproteínas são estudados pela Química Bioinorgânica.

Classificação das metaloproteínas

Uma forma usual de classificar proteínas é quanto ao metal (ou metais) que contêm.

Proteínas contendo ferro

Centro mononuclear de ferro-enxofre da proteína rubredoxina. O ferro não hémico encontra-se ligado às cadeias laterais de quatro resíduos de cisteína.

As proteínas contendo ferro constituem o grupo mais diversificado de metaloproteínas. Podem ser classificadas quanto à presença de um grupo hemo em proteínas hémicas e proteínas não-hémicas. O exemplo clássico de proteína hémica é a hemoglobina, responsável pelo transporte de oxigénio na corrente sanguínea. Também a catalase é uma metaloproteína, especificamente uma metaloenzima; a catalase hémica usa grupos hemo na reacção que catalisa.

Ficheiro:Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase.png

Representação da estrutura quaternária da enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, evidenciando-se a presença de grupos ferro-enxofre (a vermelho e amarelo).

As proteínas contendo ferro não hémico dividem-se em diversas famílias, podendo classificar-se por exemplo quanto à quantidade de iões ferro que contêm. Deste modo, podem ser mononucleares se tiverem um ião de ferro (como acontece com algumas lipoxigenases), dinucleares se tiverem dois (como na proteína de transporte de oxigénio hemeritrina), existindo também proteínas polinucleares, com mais de dois iões de ferro (como as ferredoxinas, proteínas de transporte electrónico).

Outra forma de classificar proteínas contendo ferro não hémico é quanto à existência de enxofre como ligando do ião de ferro. As proteínas deste grupo são denominadas proteínas de ferro-enxofre. Neste inclui-se normalmente proteínas que contêm enxofre inorgânico (não proveniente de cadeias laterais de aminoácidos) que se encontra ligado aos iões de ferro. Um exemplo deste tipo de proteínas encontra-se na enzima aconitase, que participa no ciclo dos ácidos tricarboxílicos: a regulação da actividade da enzima é feita através da adição de um ferro ao centro de ferro-enxofre, convertendo uma forma inactiva (três ferros) numa forma activa (quatro ferros).

Existem também proteínas contendo centros mistos de ferro e outro metal. Um exemplo é a enzima hidrogenase de níquel-ferro, presente nalgumas bactérias: o centro activo possui um ião de níquel, além de um de ferro.

Na maioria dos casos, os iões de ferro em proteínas encontram-se no estado de oxidação (II) ou (III), encontrando-se nalgumas situações excepcionalmente os estados de oxidação mais elevada (IV) e (V).

Ligações externas

• «Base de dados PROMISE sobre metaloproteínas» (em inglês)