Struttura e funzione delle proteine nella cellula

Inizio della sintesi proteica

La sintesi proteica inizia nel citosol sui ribosomi liberi. Tramite riconoscimento di segnali detti sorting signals, le proteine raggiungono il sito di destinazione. Alcuni segnali possono essere: -sequenze consenso aminoacidiche;

-modifiche posso traduzionali;

-struttura secondaria delle proteine;

-patches.
Una sequenza è un segnale, e tale dimostrazione riguarda una serie di esperimenti che includono:

-rimozione della sequenza in modo da individuare il segnale;

-trovato il segnale attraverso una mutagenesi puntiforme si vanno a mutare le singole basi degli amminoacidi che a loro volta mutano, in modo da definire la sequenza minima che fa da segnale riconoscendo sequenze cruciali

-infine l'esperimento di prova consiste nel trasferire la porzione amminoacidica su un'altra proteina e vedere se quella sequenza cambia la destinazione della proteina a cui viene aggiunta.

Oggi si realizzano sequenze proteiche presenti in base ai dati in modo da prevedere il fenomeno.

Meccanismi di trasporto proteico

I segnali vengono riconosciuti dai recettori e una volta riconosciuto il segnale iniziano meccanismi di trasporto:

-la diffusione-trasporto è il meccanismo che le proteine adattano quando dal citosol vanno nel nucleo attraverso i pori;

-traslocazione: in questo caso le proteine vengono traslocate dal sito all’organello. Tutti gli organelli della via secretoria utilizzano il trasporto vescicolare. Alla base di questo tipo di trasporto c'è un organello donatore, ovvero una specifica regione della membrana che si curva e segrega alcune molecole. La vescicola viene poi trasportata e si fonde con l'organo bersaglio; il suo contenuto viene messo in tale organismo. Le operazioni di trasporto tra citosol e il nucleo possono avvenire in entrambe le direzioni.

Struttura e funzione del citosol

Il citosol è un'area specifica della cellula che occupa il 20% del suo volume. Al suo interno è presente glicogeno, metaboliti e piccole molecole. Sono anche presenti ribosomi e il citoscheletro, dovuto all'assemblaggio di proteine. Questa area è il luogo in cui avvengono traduzioni e reazioni metaboliche.
Il Dna è contenuto nel nucleo, un'area tonda delimitata da una membrana nucleare. Ll Dna presenta delle zone più chiuse e più scure dovute alla presenza degli elettroni e delle zone più chiare, dette rispettivamente di eterocromatina e di eucromatina. Nel nucleo c'è il nucleolo, ovvero una sottoregione dove avviene la trascrizione dell’Rns ribosomiale. All'interno del nucleo avvengono processi di duplicazione e trascrizione del Dna. La membrana ha due bilayer, e presenta pori che garantiscono il trasporto.

Struttura e funzione della lamina nucleare

Al di sotto della membrana ci sono dei filamenti detti lamina nucleare, composta da proteine dette lamine. Le proteine che compongono questa struttura formano un filamento grazie alla loro struttura a bacchetta filamentosa con due domini globulari, uno più piccolo e l'altro più grande, e una zona bacchetta di struttura secondaria ad alfa elica. Dal nucleo grazie a un aumento dell'organizzazione molecolare si forma la rete. La lamina nucleare ha funzione di sostegno ma è anche importante per distribuire i cromosomi; l'assenza o la perdita di questa struttura causa alcune malattie, come per esempio la distrofia muscolare di Emery-Dreyfuss.

Struttura dei pori nucleari

I pori sono delle strutture ordinate con simmetria ottagonale, con distribuzione ordinata. Presentano diametro costante di 9 nanometri e sono costituiti da più di 30 proteine diverse, dette nucleopurine. Tra le varie componenti del poro troviamo: le nucleoporine scaffold, che offrono sostegno al poro e sono in contatto con la membrana; le nucleopurine del canale che si affacciano all'interno e ne delimitano la faccia; le proteine dell'anello di membrana, che danno sostegno e stabilità al poro; le fibrille; le proteine del basket nucleare, proteine filamentose che formano la struttura a basket e si affacciano del nucleo.