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ProteineProteineProteineProteine
•EnzimiEnzimiEnzimiEnzimi•Fattori di TrascrizioneFattori di TrascrizioneFattori di TrascrizioneFattori di Trascrizione•Proteine di Membrana Proteine di Membrana Proteine di Membrana Proteine di Membrana (trasportatori, canale, recettori (trasportatori, canale, recettori (trasportatori, canale, recettori (trasportatori, canale, recettori di membrana)di membrana)di membrana)di membrana)
•Ormoni e Fattori di crescitaOrmoni e Fattori di crescitaOrmoni e Fattori di crescitaOrmoni e Fattori di crescita•AnticorpiAnticorpiAnticorpiAnticorpi•Trasporto Trasporto Trasporto Trasporto (emoglobina, LDL, (emoglobina, LDL, (emoglobina, LDL, (emoglobina, LDL, HDLHDLHDLHDL………….).).).)
Proteine costitutiveIndispensabili per la sopravvivenza
La loro concentrazione deve rimanere costante
Proteine adattativeCambiamenti delle condizioni ambientali
Produrre risposte metaboliche a specifici segnali
Proteine del differenziamento
Assunsione ed espressione permanente di nuove funzioni specifiche
Fenotipo
Una proteina Una proteina Una proteina Una proteina èèèè costituita da una lunga catena di costituita da una lunga catena di costituita da una lunga catena di costituita da una lunga catena di
aminoacidi (da 50 a 2000), ciascuno legato al suo aminoacidi (da 50 a 2000), ciascuno legato al suo aminoacidi (da 50 a 2000), ciascuno legato al suo aminoacidi (da 50 a 2000), ciascuno legato al suo
vicino da un legame vicino da un legame vicino da un legame vicino da un legame peptidicopeptidicopeptidicopeptidico covalente.covalente.covalente.covalente.
La sequenza degli aminoacidi della proteina La sequenza degli aminoacidi della proteina La sequenza degli aminoacidi della proteina La sequenza degli aminoacidi della proteina èèèè dettata dettata dettata dettata
dalla sequenza dei dalla sequenza dei dalla sequenza dei dalla sequenza dei nucleotidinucleotidinucleotidinucleotidi del rispettivo gene del rispettivo gene del rispettivo gene del rispettivo gene
• Acidi• Basici• Neutri non polari• Neutri polari
Il tipo di aminoacidi presenti in una proteina determinerà le caratteristiche chimiche della proteina
Aminoacidi essenzialiAminoacidi essenzialiAminoacidi essenzialiAminoacidi essenziali
Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere assunti con la dietaassunti con la dietaassunti con la dietaassunti con la dieta
•Il legame Il legame Il legame Il legame peptidicopeptidicopeptidicopeptidico si forma tra lsi forma tra lsi forma tra lsi forma tra l’’’’estremitestremitestremitestremitààààCOOH terminale di un COOH terminale di un COOH terminale di un COOH terminale di un aminoacido e laminoacido e laminoacido e laminoacido e l’’’’estremitestremitestremitestremitàààà NH2 terminale dellNH2 terminale dellNH2 terminale dellNH2 terminale dell’’’’aminoacido successivo.aminoacido successivo.aminoacido successivo.aminoacido successivo.
•Le proteine presentano una polaritLe proteine presentano una polaritLe proteine presentano una polaritLe proteine presentano una polaritàààà....
•Iniziano sempre con lIniziano sempre con lIniziano sempre con lIniziano sempre con l’’’’estremitestremitestremitestremitàààà NH2 terminale e finiscono sempre con NH2 terminale e finiscono sempre con NH2 terminale e finiscono sempre con NH2 terminale e finiscono sempre con llll’’’’estremitestremitestremitestremitàààà COOH terminale.COOH terminale.COOH terminale.COOH terminale.
•La polaritLa polaritLa polaritLa polaritàààà NH2NH2NH2NH2----COOH delle proteine corrisponde alla polaritCOOH delle proteine corrisponde alla polaritCOOH delle proteine corrisponde alla polaritCOOH delle proteine corrisponde alla polaritàààà 5555’’’’ ––––3333’’’’ delldelldelldell’’’’mRNAmRNAmRNAmRNA....
• Struttura PrimariaStruttura PrimariaStruttura PrimariaStruttura Primaria
• Struttura SecondariaStruttura SecondariaStruttura SecondariaStruttura Secondaria
• Struttura TerziariaStruttura TerziariaStruttura TerziariaStruttura Terziaria
• Struttura QuaternariaStruttura QuaternariaStruttura QuaternariaStruttura Quaternaria
La posizione di ciascun aminoacido allLa posizione di ciascun aminoacido allLa posizione di ciascun aminoacido allLa posizione di ciascun aminoacido all’’’’interno interno interno interno
della sequenza ne determina la forma della sequenza ne determina la forma della sequenza ne determina la forma della sequenza ne determina la forma
tridimensionale.tridimensionale.tridimensionale.tridimensionale.
Quindi la forma che la proteina assume dipende Quindi la forma che la proteina assume dipende Quindi la forma che la proteina assume dipende Quindi la forma che la proteina assume dipende
dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la
proteinaproteinaproteinaproteina
La struttura tridimensionale della proteina La struttura tridimensionale della proteina La struttura tridimensionale della proteina La struttura tridimensionale della proteina èèèè
determinata dalla formazione di legami deboli determinata dalla formazione di legami deboli determinata dalla formazione di legami deboli determinata dalla formazione di legami deboli
tra le catene laterali dei vari aminoacidi.tra le catene laterali dei vari aminoacidi.tra le catene laterali dei vari aminoacidi.tra le catene laterali dei vari aminoacidi.
• Legami idrogenoLegami idrogenoLegami idrogenoLegami idrogeno• Legami ioniciLegami ioniciLegami ioniciLegami ionici• Attrazioni di Attrazioni di Attrazioni di Attrazioni di vanvanvanvan derWallsderWallsderWallsderWalls• Interazioni Interazioni Interazioni Interazioni idrofobicheidrofobicheidrofobicheidrofobiche
Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in unununun’’’’ unica conformazione stabile che in genere unica conformazione stabile che in genere unica conformazione stabile che in genere unica conformazione stabile che in genere
èèèè quella in cui quella in cui quella in cui quella in cui èèèè minima lminima lminima lminima l’’’’energia libera.energia libera.energia libera.energia libera.
Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce
con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula.
Questo cambiamento di forma Questo cambiamento di forma Questo cambiamento di forma Questo cambiamento di forma èèèè spesso spesso spesso spesso cruciale per lcruciale per lcruciale per lcruciale per l’’’’attivitattivitattivitattivitàààà della proteinadella proteinadella proteinadella proteina
Dominio ProteicoDominio ProteicoDominio ProteicoDominio Proteico
Una sottostruttura di una catena Una sottostruttura di una catena Una sottostruttura di una catena Una sottostruttura di una catena polipeptidicapolipeptidicapolipeptidicapolipeptidica che si ripiega indipendentemente che si ripiega indipendentemente che si ripiega indipendentemente che si ripiega indipendentemente
in una struttura compatta stabile.in una struttura compatta stabile.in una struttura compatta stabile.in una struttura compatta stabile.
Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed èèèè llll’’’’unitunitunitunitàààà modulare da cui sono costituite le modulare da cui sono costituite le modulare da cui sono costituite le modulare da cui sono costituite le
proteine piproteine piproteine piproteine piùùùù grandi.grandi.grandi.grandi.
I diversi domini di una proteina sono spesso I diversi domini di una proteina sono spesso I diversi domini di una proteina sono spesso I diversi domini di una proteina sono spesso associati a differenti funzioni.associati a differenti funzioni.associati a differenti funzioni.associati a differenti funzioni.
Proteina Proteina Proteina Proteina SrcSrcSrcSrc ((((SarcSarcSarcSarc) formata da 4 domini:) formata da 4 domini:) formata da 4 domini:) formata da 4 domini:SH3 SH3 SH3 SH3 ––––AttivitAttivitAttivitAttivitàààà di regolazionedi regolazionedi regolazionedi regolazioneSH2 SH2 SH2 SH2 ––––AttivitAttivitAttivitAttivitàààà di regolazionedi regolazionedi regolazionedi regolazionePiccolo dominio Piccolo dominio Piccolo dominio Piccolo dominio chinasicochinasicochinasicochinasico ––––AttivitAttivitAttivitAttivitàààà cataliticacataliticacataliticacataliticaGrosso dominio Grosso dominio Grosso dominio Grosso dominio chinasicochinasicochinasicochinasico ––––AttivitAttivitAttivitAttivitàààà cataliticacataliticacataliticacatalitica
Le proteine piccole consistono tipicamente di Le proteine piccole consistono tipicamente di Le proteine piccole consistono tipicamente di Le proteine piccole consistono tipicamente di un solo dominio, mentre le proteine piun solo dominio, mentre le proteine piun solo dominio, mentre le proteine piun solo dominio, mentre le proteine piùùùù grandi grandi grandi grandi
sono formate da molti domini.sono formate da molti domini.sono formate da molti domini.sono formate da molti domini.
La variazione di un singolo aminoacido può provocare La variazione di un singolo aminoacido può provocare La variazione di un singolo aminoacido può provocare La variazione di un singolo aminoacido può provocare gravi effetti sul fenotipo dellgravi effetti sul fenotipo dellgravi effetti sul fenotipo dellgravi effetti sul fenotipo dell’’’’organismoorganismoorganismoorganismo
Regolazione dellRegolazione dellRegolazione dellRegolazione dell’’’’attivitattivitattivitattivitàààà di una proteinadi una proteinadi una proteinadi una proteina
Livello Livello Livello Livello trascrizionaletrascrizionaletrascrizionaletrascrizionale
Modificazioni chimiche di una proteinaModificazioni chimiche di una proteinaModificazioni chimiche di una proteinaModificazioni chimiche di una proteina
Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in unununun’’’’ unica conformazione stabile che in genere unica conformazione stabile che in genere unica conformazione stabile che in genere unica conformazione stabile che in genere
èèèè quella in cui quella in cui quella in cui quella in cui èèèè minima lminima lminima lminima l’’’’energia libera.energia libera.energia libera.energia libera.
Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce
con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula.
Questo cambiamento di forma Questo cambiamento di forma Questo cambiamento di forma Questo cambiamento di forma èèèè spesso spesso spesso spesso cruciale per lcruciale per lcruciale per lcruciale per l’’’’attivitattivitattivitattivitàààà della proteinadella proteinadella proteinadella proteina
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