Mappe di biochimica applicata

Beta-ansa-alfa-elica e strutture proteiche

Beta-ansa-alfa-elica 2-5-7 foglietti beta 17-20-24 alfaeliche leucine interaz inibitori ribonucleasi aa12 bridge ferro di cavallo blocco funzione sull'ansa del DNA struttura termodinamica m + stabile - energia libera conformaz nativa struttura funzionale orb d completo si conf termodinamicamente stabile no reaz ossidoriduz denaturaz - rinaturaz no el proteolitici cys no conformaz nativa Zn 2+ coordina 4 aa con ioni metallici no chaperon processo his nei batteri alfaelica Zif268 forma x funzione da un unico gene foglietto beta pro-insulina ponti disolfuro artificiale x diabete 1.

Enzimi proteine complesse no x modificaz pt cofattori aa + idrofobici + 4,5 proteina funzionale all'interno scala dell'idropatia famigli shock protein aa + polari - 4,5 stress all'esterno dipende da shock termico-fisico overespresse compatibilità sterica chaperon molecolari protezione componenti v catena laterale in fase di sintesi partenza 3 strutture diverse nella sub maggiore ribosoma tra proteine evitare associaz stato di transizione attività ATPasica legami transitori centro di nucleazione organizzazione strutturale esperimento computazionale tanto tempo in vitro unica via stadio finale aiuto strutturale struttura nativa - tempo chaperon molecolari in vivo controllo qualità proteasoma conformaz non corretta prima intera sintesi inizio completa sintesi ripiegamento globulo fuso fase rapida struttura secondaria + aperta - ordinata + lenta struttura secondaria finale catene laterali aggiustamenti eucarioti n terminale ATPasica corrisp di trigger cerniera interaz struttura NAC.

Chaperon molecolari e HSP

Intervengono dopo HSP70/40 c terminale riconoscim substrato piccola percentuale TRIC + generico eubatteri 1 su tutte le proteine fuoriuscendo dal complesso interaz con proteine es HSP70 trigger intervengono dopo DNAK-DNAJ controllo qualità specifici chaperon molecolari piccola percentuale GROEL-GROES 2 su proteine specifiche es HSP90 60 kDa HSP60 a basso peso molecolare es 1 gruppo gabbia di Anfinsen HSP10 principali x risp allo shock eucariotica su fatt trascrizione protezione chaperonine small heat shock protein porz citosolica 15-40 kDa no cappello da seq interna 100 aa formaz aggregati x chiudere sistema alfa eliche N term struttura sottocomplessi stabilizzaz proteine TRIC es 2 gruppo 16 sub 2 anelli ottameri actina folding ruolo miosina tubuline alfa e beta A-B-C-D-E cofattori associati negli eucarioti tramite ciclo legame liberaz sub legare legame con ATP proteine N terminale ATPasico rilasciare 2 domini strutturali C terminale legame peptidi energia x cambiamenti idrolisi di ATP interaz proteine bersaglio funzione espletata sintesi proteica a livello citosolico sintetizzata da sub rib riconosce proteina x folding coadiuva con HSP40 no agglomerati x distanziare proteine mediare giusto folding.

A livello di matrice mitocondriale nuovo legame con ATP proteine verso matrice mitocondriale interna rilascio di HSP40-ADP nuovo ciclo associato ad ATP forma attiva HSP70 interaz con HSP40 da tappo a livello endoplasmatico BIP legame ribosomi-membrana reticolo nel citosol fosforilazione folding proteico fattore di scambio nucleotidi proteine del reticolo x legare proteina non foldata regolatore di HSP70 BAG1 anche BAG6 7 gruppi aa su peptide riconoscono competizione con ubiquitina x eliminaz proteina omologo DNAK DNAJ omologo di HSP40 nei batteri simile a BAG1 GrpE no omologia eucariotica più sofisticato CQ2 legame a valle di HSP70/40 con HSP90 TPR-clamp coadiuvano n limitato seq specifica in ass shock proteine segnalatrici RAF quando prolina far acquisire conf cis SRC + compattaz riconoscim sub conf nativa agiscono + stabile conf trans legame sub mediato da p60/HOP no prolina peptidil-propril isomerasi idrolisi ATP rilascio proteina prolina HSP90 - selettin cond stress lisina gly-x-y immagazinam prot cofattori idrossilisina nei collageni chiude struttura omodimeri serina N terminale att ATPasica defosforilaz serina-treonina fosfatasi 5 struttura treonina dom intermedio membrana mitocondriale esterna C terminale dimerizzaz TOM70 come trasportatori riconoscim x posizionamento + conosciuta.

Disolfuro isomerasi, GroEL e GroES

Se maniera corretta organizzaz ponti disolfuro collageni fibrillari riconosce HPS94 tra cisteine disolfuro isomerasi se rimane legata probl compattaz tripla elica ponti non corretti se legata ponti corretti se non legata seq x aATP GROEL 1) interaz proteina-GROEL chiusura sistema 2) GROES-sequ proteina idrolisi ATP 3) interaz GROES-GROEL interaz gruppi reattivi strutture stabili 4) contraz camera stessa proteina affinità chaperonina gruppo 1 nuova proteina processo di organizzaz espulsione proteina 5) legame GROEL-ATP 14 sub cappello staccato HSP60 gabbia di Anfinsen GROEL altra sub 6) nuovo step GROEL-GROES 10 alfaeliche GROES dominio equatoriale estremità c-n terminali tappo del barile interaz con ATP sistema di chiusura forcine beta sandwich beta dominio idrofobico idrofobiche HSP10 interaz con proteine anse mobili chiudere involucro interaz con GROEL plastico barile sovrapposti fuoriuscita acqua dominio cerniera contraz complesso struttura isolata foglietti beta conformaz nativa completamente chiuso interaz con GROES fase di sintesi esposti domini idrofobici giusto folding nascosti nel core funzionamento se ancora fuori problema calnexine calreticuline lectine riconoscim componente zuccherina disolfuro isomerasi 50 idrolasi lisosomi inibitore pancreatico tripsina bovina marcatura proteine 6 cisteine 3 ponti disolfuro nei processi degenerativi 5-55 digiuno 30-51 organi atrofizzati ponti corretti fegato seq KFERQ 14-38 degradaz lisosomiale PDI rene PDI si stacca enzima-subx non avvelenare cell azione diretta formaz intermedie elim elem degeneranti x mettere in contatto gruppi sulfidrilici proteina proteine da eliminare seq PEST 2 gruppi sulfidrilici ox diverse sub rid funzionam controlli qualità.

Ubiquitina, proteasoma e controllo qualità

Su lys 48 legame tioestere aa N term E1 attivaz enzima unico regola VARSHAVSKY controllo E2-E3 30 tipologie fosforilaz-defosforilaz n term destabilizzante E2 vita media proteina su gruppo sulfidrico E2 trasferimento ubiquitine strutturali ore-giorni ubiquitina ligasi regolative minuti proteina eliminare ubiquitine doppio legame E3 no org strutturale E2-ubiquitina marchiatura ubiquitine su proteina da eliminare trasferim ubiquitina 110 g vita media affine a E1 proteina-ubiquitina 10 min non sintetizz 4 agg ubiquitine mutaz es hb riconosc ubiquitine 19s emoglobinopatie probl genetico internalizzaz proteina 20s verso proteasoma invecchiamento verso lisozima peptidi problemi proteosoma accumuli prettam eucariotico 26 s 20s sist eliminaz porz centrale 7alfa7beta7beta7alfa proteasoma 28 sub att proteolitiche 19s sist chiusura 2 porz laterali riciclo ubiquitine funz recettoriale cappucci riconoscere poliubiquitina dominio HECT 2 famiglie dominio RING FINGER LIKE STRUCTURE compartimentalizzaz E3 degr indotta dimerizzaz modulate fosforilaz acetilaz.

Sotto-argomento 6

Riconoscere tripeptide y-y-r anticorpi alzheimer veicolaz nel SNC individuazione problematica revertire patologia formaz pori in membr canale proteine mal avvolte-proteine cell interaz abberr 3 ipotesi mecc tossicità seq poliQ + fatt trascr Alzheimer sequestrare chaperon Parkinson patologie protofibrille in equilibrio Huntington oligomeri fibre amiloidi rottura equilibrio atassie spino cerebrali da alfaeliche modificaz foglietti no degradaz corretta si impilano in foglietti beta misfolding e formaz fibrille amiloidi invecchiam no funz meccanismi amiloidi malattie associate associaz intracell proteine seq nucleotidiche del DNA dim importanti ossa integraz farine di mammifero dove nutrimento cartilagini aggregaz proteic mucche tanto peso integrato nel sis nervoso non metabolizzaz cause fastidio fibre tumori benigni no metastasi aggregati molecole solubili aggr piccoli lungo l'asse cross beta diffr raggi x sist nervoso problemi cap cognitive in circolo peptidi beta perdita segnali importanti tra 1-320 aa proteina tau alzheimer formaz amiloidi coloraz control red tra 10-38 aa no cure farmac problema barriera ematoencef mutaz alfasinucleina parkinson nanoparticelle amiloidi mutaz Huntingtina innovaz indirizzarle perdita dominio poliglutammine corea di Kungtinton recupero condiz dep amiloidi con HSP70-40 mucca pazza SCAs nei tess cerebrali inclusioni nucleari pred a svilupparle ereditata endocitosi traffico di membrana.

Modificazioni post-traduzionali e istoni

Mono mod pt sugli istoni riparaz DNA fosforilaz regolaz istonica acetilaz con enzimi gradi multi endocitosi ubiquitinaz K48 proteosoma poli riconoscere significato K29 probabile riparaz DNA interattori output trascriz rompere ubiquitina riutilizzarla fatta da taf2 monoUb H1 malattie neurodegre regolaz svil embrionale DUBs associata a fattori contro ubiquitinaz accumulo prot misfolded x mitosi-meiosi monoUb H2BK123 GAD23 mascherano substrato metilaz H3K4 pre-requisito modulaz trascr metilaz H3K79 lega HSP70/90 acetilaz H3K9 CHIP stimola cofattori BAD giusto folding + efficienza Parkin H3K14 fattori pro ubiquitinanti fosforilaz H3S10 E4 H3K9 inibisce degradati al proteasoma ubiquitinaz UIM degradato in mezzo privo di metionina UBA MET4 fattori trascr no degradato in mezzi ricchi CUE riconoscimento con domini in mezzi ricchi UEV proteici attivaz processo PAZ modello suicida fosforilato NZF attivatore ubiquitinato interaz con ligando forma attiva.

PCNA, endocitosi e riparazione del DNA

Ubiq PCNA SUMOilaz mecc riparaz ubiquitinaz monoreplicaz S. cerevisiae multianello trimerico rec Se2p multiubiquitinaz internalizzaz del rec RTK ubiquitinati da Ubl si associa alla pol PCNA danno al DNA ubiquitinazione riconosciuti da UIM EPS15 attorno DNA agisce su UIM EPS15 in fase S rec x IL-2/EGF NEDD44 liberaz ub+cargo RTK da UBC9 DNA SUMOilato con riparaz DNA preleva cargo RTK in 2 lys Hrs RAD6 (E2) riciclo recettore monoubiquitinaz RAD18(E3) riparaz non fedele + beta arrestina polimerasi error-prone rec GPCR endocitosi recettore rec ass a prot G su lys63 ubiquitinaz riciclo recettore Ubc13 (E2) riparaz fedele rad5 (eE3) aperti canali a cancello entrata calcio x danno DNA IP3 degradaz ERAD tipo ubiquitina poliubiquitinaz chiusura canali in 2 lys legame SUMO proteina NEMO dentro il nucleo cat pes Ig fatt trascrizione.

NF-KB, NEMO e risposta immunitaria

Attivaz NEMO risp immun complesso IKK tratt nel nucleo p50 dimero NEMO attivato da ATM p65 fosforilato su lys sumoilate nel citoplasma con inibitore IKb nessuna attività poliubiquitinato fuoriuscita NEMO 5 isoforme dissociaz Ikb-NF-KB attivaz IKK fuoriuscita NEMO TRADD interazione TNFalfa-rec recettore trimerizza RIP TRAF2 TAB2 TAB1 poliubiquitinaz RIP legame complesso chinasico TAK NF-KB attivaz IKKalfa ass a NEMO fosforilaz complesso IKKbeta da complesso chinasico ubiquitinaz NEMO fosforilaz IKKalfa poliubiq fosforilaz IKKbeta degradato entrata NF-KB nel nucleo in modo diverso in comune mecc maturaz simili a ubiq deubiquitinaz c term precursore poi attivato primo bersaglio esposiz gly x riconoscimento bersaglio attiva GTPasi RAN GTPasi monomerica legame E1-ubiquitin like complesso con AMP RANGAP1 traff nucleo-proteina rilascio AMP citoplasma nucleo trasporto proteine funzionamento legame con E2 complesso E1+ulb interaz con RanBP2 sumo-RANGAP1 E3 a volte importaz nucleare repressore con SUMO molto espresse SP3 modulaz trascr lys SUMO mutato x sopravv no repressore no legame SUMO + simili a ubiq condensaz cromosomi ligasi di sumo in drosophila lys 4 proteina PIAS org strutturale struttura-dinamica cromosomi NEDD8(RUB1) 12 no org strutt no rimoz sumo mutaz PIAS 14.

SUMO, ISG15 e autofagia

Periodo di digiuno su superficie aa carichi glu 28 chemiotassi induce prod cAMP 31 aggregaz cell arg 25 cell ameboidi dictiostelium trasd segnale trasporto nel cortex legame MEK1-SUMO interferone proteasoma poliubiquitinato dissociaz MEK1-SUMO stimolato da polisacc molto rapidamente + note infez virale ATP dipendente ISG15 activate enzime Aos1/uba2 E1 ISG15 UBP43 lo rimuove lega SUMO legame AMP UBIQUITIN LIKE arresto crescita ubc9 bersagli jak-stat proteine PROTEIN legame - rimoz induz apoptosi SUMO attivo virus no risposta di ISG15 SUMO riconosce consensus E2 + diverse interaz con RANGAP1 risposta autofagica al digiuno SUMO verso substrato 2 destini E1 in comune APG7 SUMO verso E3 catalizzata da APG3 aumento affinità E2 diversi AU7/APG12 APG10 famiglia PIAS formaz strutture membrana struttura RING-FINGER LIKE AUT7 target molecolare fosfatidil-etanolamina 1 gruppo 5 deposito fosfolipidi membrana SUMO ruoli legami con bersaglio APG5 substrati E3 APG12 complesso stabile RANBP2/NUP358 dinamica membrane solo vertebrati 2 gruppo UBC9 proteina-proteina legame con interaz no substrati proteina-DNA componente polycomb localizzaz cell effetti silenziam genico pc2 3 gruppo proteggono da UPP + legame sumo legame con CtBP trasd segnale interaz substrato esposiz glicine deubiquitinaz C-term mecc maturaz rimodell cromatina poi proteasi interaz SUMO-substrato modulaz trascr catene SUMO2-SUMO3 E1-E2 catene polisumo riparaz DNA ruoli anche SUMO1 in pres E3 mitosi infez virale traffico nucleo-proteina.

Traffico proteico e sequenze segnale

Cancelli selettivi attraverso pori proteine traslocatrici attraverso membrane fusione distretto accettore tramite vescicole da sist trasporto N terminale come viaggiano proteine determinato distretto prima seq compartimenti distinti membrana a volte enzimi x funzione seconda seq nuova localizzaz nelle cell eucariotiche da una parte all'altra sequenze segnale nel comparto specifico giusto folding presso destinaz ricon.