Appunti di Biologia

ALTERAZIONE REATTIVITÀ

Parti confinanti della catena polipeptidica possono interagire in un modo da limitare l’accesso di molecole d’acqua ai siti di legame dei ligandi (Molecole d’acqua formano facilmente legami idrogeno che possono competere con i ligandi per i siti sulla superficie della proteina) aumentando la forza dei legami.

Un metodo per mantenere il sito asciutto è aumentarne la reattività.

Il raggruppamento di catene laterali vicine di amminoacidi polari può alterare la loro reattività.

• Se alcune catene laterali cariche negativamente vengono forzatamente avvicinate, a causa dei ripiegamenti della proteina, l’affinità del sito per uno ione carico positivamente aumenta di molto.
• Quando le catene laterali degli amminoacidi interagiscono fra loro tramite legami idrogeno, gruppi laterali normalmente non reattivi possono diventare reattivi e quindi capaci di formare o rompere legami covalenti selezionati.

Grazie alle

sequenze del genoma molti domini proteici possono essere raggruppati in famiglie che mostranoP.S.chiari segni della loro evoluzione da un antenato comune: le strutture tridimensionali dei membri della stessafamiglia di domini sono notevolmente simili.

MODALITÀ DI LEGAME

1. SUPERFICIE – STRINGA
2. ELICA – ELICA
3. SUPERFICIE – SUPERFICIE

Preciso adattamento di una superficie

Due stringhe a elica appartenenti a

Una porzione della superficie di una rigida su un’altra. Queste interazionidue diverse proteine si accoppiano perproteina entra in contatto con un’ansa posso essere molto forti, perché si puòformare un coiled coilestesa di catena polipeptidica (una formare un numero elevato di legamiQuesto tipo di interfaccia si trova in“stringa”) di una seconda proteina deboli fra superfici che si adattanoparecchie famiglie di proteineQuesta interazione specifica permette bene, ed estremamente specificheregolatrici di genial dominio SH2

di riconoscere un'ansa rendendo una proteina capace di polipeptidica fosforilata su una selezionare un unico partner fra le seconda proteina e permette anche ad molte migliaia di proteine diverse che si una proteina chinasi di riconoscere le trovano in una cellulaproteine che fosforilerà Formati da diverse anse di catena polipeptidica che sporgono Siti di legame per l'antigene degli anticorpi. dall'estremità di una coppia di domini proteici strettamente giustapposti. L'enorme diversità dei siti di legame per l'antigene che caratterizza anticorpi diversi è generata cambiando soltanto la lunghezza e la sequenza degli amminoacidi di queste anse, senza alterare la struttura di base della proteina Permanenza dei Legamia. Quando le molecole che si scontrano hanno superfici che si adattano poco fra loro si formano pochi legami non covalenti e le due molecole si dissociano con la stessa rapidità con cui si sono unite b. Quando si formano

Molti legami non covalenti, come l'associazione, possono persistere per un tempo molto lungo. Forti interazioni si verificano nelle cellule tutte le volte che una funzione biologica richiede che le molecole restino associate per lungo periodo (es. molecole di RNA + gruppo di proteine = ribosoma).

Consideriamo una popolazione di molecole anticorpali identiche che incontra una popolazione di ligandi che diffondono nel fluido che li circonda. A intervalli frequenti, una delle molecole di ligando si scontrerà con il sito di legame di un anticorpo e formerà un complesso anticorpo-ligando. La popolazione di complessi anticorpo-ligando aumenterà fino a raggiungere uno stato di equilibrio, in cui il numero di eventi di legame (associazione) al secondo è precisamente uguale al numero di eventi "di rottura" del legame (dissociazione).

ENZIMI

LISOZIMA

Catalizza una REAZIONE DI IDROLISI mediante l'aggiunta di una molecola d'acqua a un legame singolo fra due

meccanismi per abbassare l'energia di attivazione

L'enzima impone uno stress alla molecola di substrato e le orienta precisamente per favorire una reazione tra di loro. Riarrangia gli elettroni nel substrato, forzandola verso uno stato di transizione per favorire la reazione. Creando parziali cariche negative e positive che favoriscono la reazione.

COENZIMI

Gli enzimi hanno spesso una piccola molecola o un atomo di metallo strettamente associati al loro sito attivo che coadiuva la loro funzione catalitica.

a. Enzima che taglia le catene peptidiche, ha un atomo di zinco strettamente legato al sito attivo. Durante il taglio di un legame peptidico da parte della carbossipeptidasi, lo zinco forma un legame transitorio con uno degli atomi del substrato, fornendo così assistenza alla reazione di idrolisi.

b. Presente in enzimi che trasferiscono un gruppo carbossilato.

(-COO-) da unaBiotina.molecola a un’altra. La biotina partecipa a queste reazioni formando un legame covalentetransitorio con il gruppo -COO- da trasferire.c. Ogni molecola di emoglobina ha 4 gruppi eme, molecole a forma di anello conEmoglobina.un singolo atomo di Fe centrale, che conferiscono all’emoglobina il suo colore rosso.Legandosi reversibilmente a ossigeno gassoso tramite l’atomo di Fe, l’eme rendel’emoglobina capace di assumere ossigeno nei polmoni e di rilasciarlo nei tessutiREAZIONI LIMITATE DALLA DIFFUSIONEIl fattore che limita la velocità della reazione non è l’intrinseca velocità di azione dell’enzimama la frequenza con cui l’enzima collide con il suo substratoCom’è possibile allora mantenere velocità metaboliche molto alte?La cellula può aumentare le velocità delle reazioni senza aumentare le concentrazioni dei substrati combinando i varienzimi coinvolti in una

sequenza di reazioni per formare un grande complesso proteico noto come complesso (in questo modo le velocità di diffusione non sono più limitanti anche quando le [ ] dei substrati nella multienzimaticocellula nel suo insieme sono molto basse)

Il processo più rapido e generale che regola le velocità delle reazioni opera tramite un cambiamento diretto e reversibile dell'attività di un enzima in risposta alle molecole specifiche che lega.

Il tipo più comune di controllo si ha quando una molecola diversa da uno dei substrati si lega a un enzima in un sito regolatore speciale fuori dal sito attivo, alterando così la velocità alla quale l'enzima converte i substrati in prodotti. Per esempio, nell'inibizione a feedback un enzima che agisce all'inizio di una via di reazioni viene inibito da un prodotto tardivo di quella via. Quando cominciano ad accumularsi grandi quantità del prodotto finale, questo prodotto si lega

Importante dell'input per queste proteine deriva dal controllo che è esercitato dai fosfati aggiunti a esse e rimossi da esse rispettivamente da parte di proteine chinasi e proteine fosfatasi.

Contiene una breve regione N-terminale che viene legata covalentemente a un acido grasso fortemente idrofobico che trattiene la chinasi sulla faccia citoplasmatica. Nella sequenza lineare degli amminoacidi ci sono poi due moduli che legano peptidi, un dominio di omologia Src 3 (SH3) e un dominio SH2, seguiti dai domini catalitici della chinasi.

Queste chinasi sono normalmente in una conformazione inattiva, in cui una tirosina vicina al C-terminale è legata al dominio SH2 e il dominio SH3 è legato a un peptide interno in un modo che distorce il sito attivo dell'enzima e aiuta a renderlo inattivo.

Può legarsi covalentemente a proteine bersaglio in molti modi, ciascuno dei quali ha un significato diverso.

Ubiquitina per la cellula.