Caratteristiche e tipologie delle catene laterali

Le catene laterali possono essere:

• Idrofila: la presenza di un amminoacido in un determinato punto di una proteina che avrà una catena –R idrofila favorirà un ripiegamento tale da porre quel determinato amminoacido verso l’esterno, in modo che possa interagire con l’ambiente esterno ricco di acqua;

• Idrofoba: un amminoacido con catena –R idrofoba configurerà un ripiegamento della molecola su se stessa in modo tale che quel determinato amminoacido sia contenuto al suo interno, dal momento che non può interagire con l’ambiente esterno ricco di acqua.

Dunque, poiché la struttura terziaria è legata ad una successione specifica di amminoacidi, modificare anche uno solo di questi amminoacidi significherebbe modificare l’intera struttura della catena polipeptidica e, dunque, una modificazione della struttura secondaria e terziaria. Di conseguenza quella determinata proteina corre il rischio di non svolgere la propria funzione (es. se è un anticorpo non riconosce l’antigene, se è un enzima non riconosce il substrato ecc.).

Patologie da misfolding proteico

PATOLOGIE DA MISFOLDING PROTEICO

Il folding proteico, cioè la particolare struttura nello spazio di una proteina, è molto importante per lo svolgimento della corretta funzione dell’attività proteica. Numerose patologie sono legate ad un misfolding proteico, cioè sono dovute ad una erronea conformazione assunta da una proteina.

Le cause scatenanti possono essere:

• Raggi UV;

• Alterata presenza di radicali liberi.

Queste cause scatenanti alterano i legami che tengono insieme la struttura folded nello spazio e creano proteine non funzionanti, poiché perdono la loro corretta struttura terziaria e assumono delle strutture casuali. In realtà vi sono tre possibilità:

• le proteine misfolded possano aggregarsi e precipitare, portando alla morte cellulare e alle cosiddette patologie da misfolding proteico;

• le proteine misfolded vengono correttamente degradate, dunque vengono riconosciute dal sistema di degradazione delle proteine; in questo caso non si ha la morte cellulare;

• si riesce ad intervenire ri-foldando nuovamente e correttamente le proteine.

Amiloidosi e malattie neurodegenerative

Negli ultimi decenni sono state descritte nuove categorie di malattie derivanti da misfolding proteico. In particolare, è stata riconosciuta una comune origine legata al processo di folding per un gruppo di patologie che vengono dette amiloidosi. In queste ultime, il misfolding è alla base della formazione di aggregati di natura fibrosa che mostrano la cosiddetta struttura cross-β, un tipo di ripiegamento generico della catena polipeptidica particolarmente stabile. Infatti, il misfolding determina la trasformazione di proteine solubili in aggregati di fibrille insolubili, che si depositano nei tessuti: ciò accade a causa del particolare di ripiegamento (cross-β) che queste proteine anomale tendono ad acquisire. Vi sono anche numerose malattie neurodegenerative causate da misfolding, come ad esempio la malattia della mucca pazza, cioè l’encefelopatia spongiforme trasmissibile, morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, malattia di Huntington. In queste patologie, si verificano variazioni conformazionali delle proteine (da α–elica a foglietto–β) che causano nuovamente l’aggregazione di fibrille insolubili.