prolina

A prolina é um dos 20 aminoácidos padrão, mas é estruturalmente distinta porque sua cadeia lateral se cicliza de volta ao grupo amino, formando um anel de pirrolidina. Isso a torna uma amina secundária (iminoácido), e não uma amina primária como os demais aminoácidos. Como o nitrogênio está preso em um anel, a prolina não possui o N-H típico necessário para ligações de hidrogênio nas estruturas secundárias padrão, o que faz com que introduza dobras ou curvaturas nas cadeias polipeptídicas e atue como 'quebradora de hélice' nas alfa-hélices; também é incompatível com folhas beta. Essa propriedade é aproveitada nas voltas beta (beta-turns) das proteínas.

A prolina é especialmente abundante no colágeno, compondo cerca de 1 em cada 3 resíduos na sequência repetitiva Gly-X-Y, na qual X costuma ser prolina e Y costuma ser hidroxiprolina. A hidroxilação pós-traducional da prolina a hidroxiprolina é catalisada pela prolil-hidroxilase, enzima que requer como cofatores vitamina C (ácido ascórbico), oxigênio molecular, alfa-cetoglutarato e ferro (Fe2+). A hidroxiprolina estabiliza a tripla hélice do colágeno por meio de ligações de hidrogênio adicionais, o que é fundamental para a resistência à tração.

Relevância clínica: A deficiência de vitamina C (escorbuto) prejudica a atividade da prolil-hidroxilase (e da lisil-hidroxilase), levando à síntese defeituosa de colágeno, que se manifesta como má cicatrização de feridas, doença gengival, equimoses e pelos em saca-rolhas. A prolina é classificada como não essencial em adultos (sintetizada a partir do glutamato via glutamato-5-semialdeído), mas pode se tornar condicionalmente essencial durante doenças ou crescimento rápido. Os distúrbios do metabolismo da prolina (p. ex., hiperprolinemia) estão ligados a deficiências da prolina oxidase ou da delta-1-pirrolina-5-carboxilato desidrogenase, e podem estar associados a sintomas neurológicos e às vezes são citados em pesquisas sobre esquizofrenia. A prolil-hidroxilase também desempenha um papel na regulação do HIF-1alpha em condições de normóxia, marcando-o para degradação - um conceito importante nas vias induzíveis por hipóxia e na biologia do câncer (relevante para a via de von Hippel-Lindau).