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

STRUTTURASTRUTTURASTRUTTURASTRUTTURASECONDARIASECONDARIASECONDARIASECONDARIA

STRUTTURA TERZIARIASTRUTTURA TERZIARIASTRUTTURA TERZIARIASTRUTTURA TERZIARIA

Ponti Ponti Ponti Ponti disolfurodisolfurodisolfurodisolfuro

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.

STRUTTURA QUATERNARIASTRUTTURA QUATERNARIASTRUTTURA QUATERNARIASTRUTTURA QUATERNARIA

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

10_01.jpg

Regolazione positiva

Regolazione negativa