ALCUNI COMPOSTI CHIMICI INIBISCONO SELETTIVAMENTE LA SINTESI PROTEICA NEI PROCARIOTI E NEGLI EUCARIOTI
VI SONO COMPOSTI SPECIFICI PER OGNI TAPPA DELLA TRADUZIONE
Molti microrganismi sono in grado di sviluppare resistenze specifiche a queste sostanze --> Vantaggio selettivo
LEGA LA SUBUNITA’ 30S (rprot S12) Interferisce con l’appaiamento tra tRNAinizio e codone (alta concentrazione) Produce anche letture errate nella tappa di allungamento e quindi proteine aberranti (bassa concentrazione)
INIBITORI DELLA TAPPA DI INIZIO
Altri antibiotici con azione simile: Kanamicina, neomicina
Amminoglicosidi
TAPPA DI ALLUNGAMENTO: Legame dell’aminoacil-tRNA
Analogo del Tyr-tRNA Si lega nel sito A indip. da EF-Tu e causa terminazione precoce
ATTIVA ANCHE NEGLI EUCARIOTI
Inibisce il legame del aa-tRNA nel sito A NON E’ ATTIVA IN EUCARIOTI PERCHE’ NON PASSA LA MEMBRANA Anche ceppi batterici resistenti
Accettore catena peptidica
Si lega alla subunità 50S. Inibisce la formazione del legame peptidico. EUCARIOTI: Blocca la sintesi nei ribosomi dei mitocondri (cloroplasti), ma non quelli citoplasmatici Effetti collaterali nella terapia clinica
TAPPA DI ALLUNGAMENTO: Formazione del legame peptidico
Altri composti con effetto simile. Procarioti: sparsomicina Eucarioti: cicloesimmide
Legame amidico
Saccharopolyspora erythraea
Si lega all’rRNA 23S e blocca l’allungamento interferendo con la traslocazione del ribosoma
Resistenza alla eritromicina viene conferita da una metilasi che modifica una base del 23S
essenziale per il legame
TAPPA DI ALLUNGAMENTO:
Traslocazione
TOSSINA DIFTERICA
Difterite: prodotta da infezioni di Corynebacterium diphteriae (Gram-positivo) portatore di corinefago β La tossina è codificata dal batteriofago.
La tossina è una ADP-ribosilasi NAD+-dipendente
Uno dei bersagli è il fattore di traduzione eucariotico eEF-2 (~EF-G)
La ADP-ribosilazione avviene a livello della diftammide (una istidina modificata dopo la traduzione)
RICINA E PROTEINE SIMILI
Prodotta da Ricinus communis Eterodimero alfa-beta di subunità di circa 30 Kda Le due subunità sono legate da un ponte disolfuro
Catena A: enzima con attività N-glicosidasica. Taglia una A in posizione 4324 dell’rRNA 28S la cui rimozione inattiva completamente la subunità 60S del ribosoma eucariotico Vicina ai siti di legame per eEF-1 ed eEF-2. 1 molecola di catena A inattiva 50.000 ribosomi.
Catena B: lectina. Proteina che media l’ingresso nellacellula della catena A attraverso endocitosi. Nel citosol viene ridotto il ponte disolfuro e liberata la catena A attiva.
• Batteri • Reticolo endoplasmatico
POST-TRADUZIONALE • Mitocondri • Cloroplasti • Perossisomi
POST-TRADUZIONALE Nucleo
SE AVVIENE CONTEMPORANEAMENTE ALLA SINTESI DELLA PROTEINA =CO-TRADUZIONALE SE AVVIENE DOPO LA SINTESI DELLA PROTEINA = POST-TRADUZIONALE
LA TRASLOCAZIONE E’ IL PASSAGGIO DI UNA PROTEINA ATTRAVERSO
UNA MEMBRANA
MOLTE PROTEINE SONO LOCALIZZATE IN COMPARTIMENTI DIVERSI DA QUELLO CITOPLASMATICO
COTRADUZIONALE
Le proteine dirette verso specifici compartimenti presentano sequenze segnale (all’N-terminale o C-terminale)
Sequenze segnale per il reticolo endoplasmatico
MECCANISMO DI TRASPORTO VERSO IL RETICOLO ENDOPLASMATICO (CO-TRADUZIONALE)
LA DEGRADAZIONE DELLE PROTEINE CITOPLASMATICHE NEGLI EUCARIOTI
E’ MEDIATA DA SISTEMI SPECIALIZZATI
UBIQUITINA-PROTEASOMA --> degradazione specifica ed aspecifica
REGOLAZIONE IN EUCARIOTI
Controllo globale --> controlla l’espressione di più trascritti contemporaneamente Usato in risposta a stress esterni (infezione virus, UV, ipossia e mancanza di
nutrienti) MECCANISMO: modificazione di un fattore di traduzione
(es. fosforilazione di eIF2α)
Controllo specifico--> controlla l’espressione di un singolo trascritto Usato in risposta a variazioni nel metabolismo.
MECCANISMO: legame di un inibitore nella regione non tradotta (UTR) dell’RNA messaggero al 5’ ed al 3’
LA TRADUZIONE PUO’ ESSERE REGOLATA DA SEGNALI AMBIENTALI
PRINCIPALMENTE A LIVELLO DELLA TAPPA DI INIZIO
LA TRADUZIONE PUO’ ESSERE SELETTIVAMENTE BLOCCATA USANDO MOLECOLE DI RNA
(processi fisiologici o esperimenti di silenziamento genico)
Si legano ad un mRNA bersaglio che viene degradato o non tradotto
IL CONTROLLO GLOBALE A LIVELLO DI TRADUZIONE
eIF-2
eIF-4E
• Sindrome Wolcott (distruzione cellule Beta pancreas-diabete) • Encefalopatia
• Tumori SENSIBILITA’ ALLA RAPAMICINA
IRE= Iron Responsive Element IREBP si lega al 5’ UTR ed impedisce formazione complesso pre-inizio
CONTROLLO SPECIFICO: regolazione della traduzione del gene della ferritina (trasportatore ferro)
Iper-ferritinemia /cataratta ereditaria Altri esempi: Sindrome neurologica X-fragile (FMRP) Leucemia mieloide cronica (C/EBPa)