¿Por qué las proteínas desnaturalizadas no pueden plegarse en su forma nativa?

Me preguntaba por qué una proteína desnaturalizada no puede volver a plegarse a su forma nativa nuevamente.
Porque un polipéptido antes de plegarse tiene un impulso de entalfia y entropía para hacerlo. ¿Qué hace el proceso de desnaturalización con esta fuerza que favorece el plegamiento en la estructura nativa?
En mi opinión, no puedo ver las diferencias entre la proteína desplegada (directamente después de la traducción) y la proteína desnaturalizada.

Algunas proteínas desnaturalizadas pueden replegarse a su estado nativo, aunque a diferentes velocidades. El clásico (aunque un poco dudoso) experimento de Anfinsen lo demostró. (ver, por ejemplo, sandwalk.blogspot.co.uk/2007/02/… )

Respuestas (1)

En resumen: el estado desplegado es un estado de alta energía de la proteína, que se moverá hacia estados de menor energía. Algunos de estos estados son la proteína plegada, mientras que otros estados son la proteína desnaturalizada (formando interacciones "incorrectas" consigo misma o con otras proteínas). Las barreras energéticas entre estos estados mantienen la proteína en el estado desnaturalizado aunque el estado plegado pueda ser más favorable.

O en otras palabras: está atrapado en el estado desnaturalizado debido a la cinética, aunque la termodinámica favorecería el estado plegado.

Una buena figura para ilustrar esto: http://www.ghrnet.org/index.php/jbmbr/article/viewFile/1027/1397/6798

Si entra un poco más en detalle, encontrará que muchas proteínas (especialmente las más grandes) generalmente son plegadas por chaperonas. Estas proteínas auxiliares se unirán a la cadena proteica emergente para evitar que se agregue. En cierto sentido, guían a la proteína a un estado plegado. De manera similar, las chaperonas pueden ayudar a las proteínas a superar las barreras energéticas que normalmente evitan que pasen de un estado agregado a un estado plegado.

Esta revisión en Science es muy completa, pero también contiene algunas buenas cifras que te dan una idea de lo que sucede : http://science.sciencemag.org/content/353/6294/aac4354.long/

Si eres un pirata: http://science.sciencemag.org.sci-hub.bz/content/353/6294/aac4354.long

No ha explicado cómo difiere el 'panorama energético' entre la proteína recién sintetizada (que se pliega) y la proteína desnaturalizada (que puede plegarse o no).
Cualquier discusión sobre el plegamiento de proteínas también debe incluir chaperonas, sin las cuales muchas proteínas recién sintetizadas no podrían plegarse (o volver a plegarse después de algún tipo de "daño" conformacional).
Solo habría un paisaje energético para la proteína. La proteína desnaturalizada en mi respuesta es proteína desnaturalizada específicamente agregada, ya que supongo que esto es de lo que habla OP. Una proteína desnaturalizada por calor perfectamente solitaria se plegaría tan fácilmente como una recién sintetizada, pero generalmente este no es el caso que se discute cuando se habla de proteínas desnaturalizadas.
@MattDMo: Creo que la mayoría de las proteínas se pliegan bien sin chaperonas. En las bacterias, las chaperonas se denominan proteínas de choque térmico, por lo que me parece que solo se requieren bajo estrés. ¿Tiene alguna fuente que muestre que estas chaperonas están plegando una gran proporción de todas las proteínas todo el tiempo?
@VonBeche, te encontraré algunas referencias en un minuto. Sí, muchas chaperonas se denominan HSP porque ese es el contexto en el que se descubrieron, pero investigaciones posteriores han demostrado su indispensabilidad en el contexto celular "normal" (al menos en células de mamíferos, con las que estoy más familiarizado).
Podría explicar la diferencia. Trabajo con bacterias y veo que muchas proteínas heterólogas se expresan perfectamente sin sus propias chaperonas. Te creeré cuando digas que es mucho más común en las células de los mamíferos.
@VonBeche aquí hay algunas referencias. Algunos pueden ser de pago, me disculpo si ese es el caso y no puedes acceder. Si realmente quieres leer uno, házmelo saber y te enviaré un PDF el lunes. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18432918 , ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27365453 , en.wikipedia.org/wiki/Chaperone_(proteína) , ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27134861 , ncbi .nlm.nih.gov/pubmed/26973652 , etc.
@MattDMo: Leí un poco la reseña de Science y se ve realmente muy bien. Resulta que es principalmente "depende", y para las proteínas pequeñas (bacterianas) no se requieren acompañantes, pero agregaré un poco a mi respuesta.
¡Gracias por la información! @MattDMo
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