Piegatura delle proteine
La piegatura delle proteine è il processo attraverso il quale una proteina ottiene la sua forma funzionale o "conformazione". È principalmente un processo di auto-organizzazione. Partendo da una bobina casuale, i polipeptidi si ripiegano nella loro caratteristica forma di lavoro. La struttura è tenuta insieme da legami di idrogeno.
Le tappe sono:
- Ogni proteina esiste come polipeptide aperto o bobina casuale quando viene tradotta da una sequenza di mRNA ad una catena lineare di amminoacidi. Questo polipeptide manca di qualsiasi struttura tridimensionale sviluppata (lato sinistro della figura in alto).
- Gli amminoacidi interagiscono tra loro per produrre una struttura tridimensionale ben definita, la proteina piegata (lato destro della figura). Questo è conosciuto come lo stato nativo. La struttura tridimensionale risultante è determinata dalla sequenza di aminoacidi (dogma di Anfinsen).
Senza la sua corretta struttura tridimensionale una proteina non funziona. Tuttavia, alcune parti delle proteine potrebbero non piegarsi: questo è normale.
Se le proteine non si ripiegano nella loro forma originaria, sono inattive e di solito sono tossiche. Si ritiene che diverse malattie derivino da proteine piegate male. Molte allergie sono causate dal ripiegamento delle proteine, poiché il sistema immunitario non produce anticorpi per tutte le possibili strutture proteiche.
Proteine prima e dopo la piegatura
La piegatura delle proteine è il terzo stadio dello sviluppo della struttura proteica.
La struttura di un accompagnatore. Gli chaperonin aiutano a piegare alcune proteine.
Accompagnatori
Le chaperonine sono proteine di grandi dimensioni che aiutano il ripiegamento di alcune proteine dopo la sintesi. Gli accompagnatori in generale sono stati scoperti per la prima volta aiutando gli istoni e il DNA ad unirsi per formare nucleosomi. I nucleosomi sono i blocchi di costruzione dei cromosomi. È ormai chiaro che questo è il modo in cui molti organelli cellulari sono costruiti.
Domande e risposte
D: Che cos'è il ripiegamento delle proteine?
R: Il ripiegamento delle proteine è il processo di trasformazione di una catena polipeptidica da una catena lineare di aminoacidi non ripiegata alla sua caratteristica forma tridimensionale.
D: Cosa tiene insieme la struttura?
R: La struttura di una proteina ripiegata è tenuta insieme da legami idrogeno.
D: Quali sono le fasi del ripiegamento delle proteine?
R: Le fasi del ripiegamento delle proteine comprendono un polipeptide non ripiegato o una bobina casuale quando viene tradotto dall'mRNA in una catena lineare di aminoacidi, che poi interagiscono tra loro per produrre una struttura tridimensionale ben definita, nota come stato nativo.
D: Cosa succede se le proteine non si ripiegano correttamente?
R: Se le proteine non si ripiegano nella loro forma nativa, sono inattive e solitamente tossiche. Questo può portare a diverse malattie e allergie causate da proteine mal ripiegate che il sistema immunitario non riconosce.
D: Chi ha risolto il problema del ripiegamento delle proteine nel 2020?
R: Il 30 novembre 2020, il ripiegamento delle proteine è stato risolto dalla società di intelligenza artificiale DeepMind.
D: Qual è il dogma di Anfinsen? R: Il dogma di Anfinsen afferma che la struttura tridimensionale risultante di una proteina ripiegata è determinata dalla sua sequenza di aminoacidi.
