Biochimica degli alimenti della nutrizione e delle malattie metaboliche. Modulo prof.ssa Iametti

Modificazioni covalenti delle proteine

Alcune proteine subiscono delle modificazioni covalenti, come la fosforilazione o la defosforilazione. Questo è un processo enzima-dipendente, che coinvolge chinasi e fosfatasi. Uno degli esempi più importanti è lo SRE-BP, che regola i geni che codificano per gli enzimi lipogenici.

Un altro esempio importante riguarda le proteine che subiscono modificazioni redox. Questo significa che passano da due cisteine nello stato SH allo stato S-S, ovvero da uno stato ridotto a uno stato ossidato. Queste modificazioni redox sono regolate da vitamine, glutatione e composti organici dello zolfo.

Le proteine che definiscono i fattori di trascrizione, che interagiscono direttamente con il DNA e l'RNA, hanno delle caratteristiche comuni:

• Contengono elementi strutturali comuni.
• Possano intervenire cooperando nella regolazione di un gene. Non c'è mai una sola proteina coinvolta, ma si tratta di un complesso di fattori.

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Di trascrizione- L'espressione può avvenire su diversi gruppi di geni che condividono degli elementi di regolazione comune. Molto spesso la regolazione è tale per cui il regolatore regola l'espressione del metabolismo e la repressione del catabolismo per evitare cicli futili.

Motivi strutturali specifici: ad esempio hanno zone alfa elica, beta turn e alfa elica. Oppure hanno delle strutture adatte a legare lo zinco oppure una ripetizione di leucine che conferiscono una struttura particolare.

Domini funzionali che servono per riconoscere il DNA:

• Dominio di legame al DNA: per legarsi al DNA hanno la capacità di riconoscere una specifica sequenza di 8-12 basi del DNA. Queste proteine che si legano al DNA hanno caratteristiche strutturali particolari come gli zinc finger (ripiegamento di queste proteine e tale forma delle dita ed è reso possibile dalla presenza di un atomo di zinco) o leucine zipper (costituiti da leucine ripetitive che...

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Lunedì 26 ottobre 2020

danno una struttura che permette associazione diretta con il dna). Questi si legano alle zone che innescano tata-box o rna polimerasi. Questi fattori si legano al dna.

- Dominio di transattivazione: l'enzima va a regolare l'attività della rna polimerasi

- Dominio di regolazione: la loro regolazione avviene attraverso una loro modifica. La regolazione avviene in seguito ad: attacco di composto, fosforilazione o modifica redox.

Il fatto che ci sia o no il complesso di trascrizione è regolato da diversi aspetti come il legame oppure devono subire una regolazione regolata da modificazioni redox, covalenti, ligandi, interazione con altre subunità regolatorie. Pagina 105 di 164 martedì 27 ottobre 2020 Biochimica 27/10 Finiamo il concetto di ieri... abbiamo visto influenze sulla trascrizione. Ultimo aspetto affrontato era che nella regolazione della trascrizione hanno ruolo importante i fattori trascrizioni. Questi fattori sono costituiti da proteine. Ci sono

dei fattoriPagina 106 di 164martedì 27 ottobre 2020di trascrizione. Quando arriva la vitamina D attraverso un poro comporta una serie difenomeni… si associa ad una proteina associata al corepressore. A seguito dell’interazionecon la vitamina D si ha una modifica per la quale si ha un associazione con il fattore ditrascrizione presente nel nucleo. Prima non si può associare! L’arrivo della vitamina D fastaccare il co-repressone perche si lega con il VDR… questo comporta una modificastrutturale e l’associazione con il corepressore non più possibile. In contemporanea puoarrivare l’attivatore. Cosi si può formare il complesso di proteine attivo. L’evento è lavitamina D che innesca una serie di modificazioni sui fattori di trascrizione e da inizio alcomplesso di trascrizione.Lo steso concetto si ha nel caso di alcuni mineralcorticoidi che possono passare attraverso lamembrana nucleare, si attaccano a dei fattori di trascrizione

specifici che una volta legativanno ad agire su un altra proteina già attaccata al dna. Questo facilita a sua volta la formazione di un associazione di proteine. L’insieme di tutte queste proteine comporta la formazione del complesso di co-attivazione della trascrizione. Questo complesso è in grado asua volta di comportare legame con altre proteine che son fattori di trascrizione. Cosi hainizio poi la formazione del complesso della trascrizione.

Altro esempio in cui hanno ruolo composti come questi è rappresentato da attivazione dialcune proteine importanti coinvolte nella regolazione dell’espressione genica.

Questo fattore di trascrizione regola molti eventi metabolici. La sua azione per attivare i geni è regolata da due altre famiglie che sono le MAPK e le CREB. Importante il fattore ditrascrizione CBP/P300 che ha un ruolo centrale in molti sistemi di attivazione genica.

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Questo fattore si vede come

Il fattore di trascrizione ha un ruolo centrale nel controllo metabolico e viene usato per attivare una serie di fattori molto importanti. Questo fattore di trascrizione può acetilare gli istoni e può anche intervenire nella formazione del complesso di trascrizione e favorire o meno la trascrizione di geni con ruolo importante nel metabolismo.

I due principali sistemi per attivare questo fattore di trascrizione sono mediati da una serie di altre proteine che sono associate come:

• CREB: proteina che viene regolata dal cAMP
• MAPK: Attivazione del CREB dal cAMP. Fondamentalmente si ha attivazione di un adenilato ciclasi che produce cAMP. Questo a sua volta fa fosforilare una fosfochinasi cAMP dipendente. Questa proteina che è stata fosforilata è in grado di entrare nel nucleo. La mia proteina chinasi entrata nel nucleo va a fosforilare il CREB. Il CREB diventa fosforilato, così solo in questo caso quando è fosforilato può associarsi al CBP, al...

Quale in contemporanea si associaHAT (acetilano gli istoni). La fosforilazione del CREB pertanto permette la formazione dellegame. Ora che si forma questo complesso, questo potrà associarsi ad una zona specifica del DNA —> zona legante il CREB si chiama zona CRE che è zona di regolazione dell'espressione genica. Questo legame permette formazione del complesso di trascrizione e quindi si facilita formazione del complesso rna polimerasi con conseguente trascrizione del gene. Il sistema CREB è usato da molti ormoni importanti.

Sistema delle MAPK (chinasi): funziona con sistema di traduzione del segnale. La traduzione del segnale fosforila una MAPK che ne fosforila un altra che alla fine ne fosforila la MAPK finale che può essere trasportata dentro al nucleo!! A questo punto la MPAK che è entrata nel nucleo fa una fosforilazione di specifiche proteine (AP-1 e SAP-1a) e queste si possono poi associare una volta fosforilate al CBP/P300. Così si ha l'attivazione genica.

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Le MAPK hanno diramazioni nella regolazione di moltissimi geni. Intervengono sul turnover delle proteine, sulla loro attività... queste MAPK hanno un ruolo molto importante anche sulla sintesi delle proteine.

La regolazione genica della trascrizione è molto complessa, c'è un interazione tra geni e fattori di trascrizione, ma c'è anche tra geni che esprimono fattori di trascrizione (che sono proteine).

Vediamo alcuni nutrienti capaci di mediare l'interazione in alcuni fattori di trascrizione.

Vediamo ruolo degli acidi grassi. Gli acidi grassi possono condizionare la trascrizione di alcuni geni. È stato visto che molti geni che sono coinvolti nel metabolismo di acidi grassi sono regolati dal fattore di trascrizione PPARS. Alcuni acidi grassi passano la membrana e vanno a legarsi a queste proteine che sono i PPARS. Gli acidi grassi si legano a livello di recettore sulla membrana nucleare. Questo

Comporta che la proteina PPARS possa a sua volta legarsi ad un altro fattore di trascrizione. Il legame dell'acido grasso trasmette una modifica di struttura che permette l'associazione tra i due fattori di trascrizione. A sua volta questo va a legarsi ad un fattore di trascrizione associato sul DNA. Cambia che quando si ha l'ultima associazione si forma il complesso della trascrizione. Lo stesso può accadere perché alcuni acidi grassi sono mediatori di alcuni mediatori. Pagina 110 di 164 martedì 27 ottobre 2020.

Dopo tutti questi trattamenti si arriva al trascritto primario di mRNA. Questo dovrà subire una serie di modificazioni che vanno a condizionare poi quello che viene tradotto. Come si arriva al mRNA maturo? Ci sono diverse modificazioni. L'informazione contenuta nel pre-mRNA deve subire una serie di modificazioni. La quantità di pre-mRNA condiziona inevitabilmente la quantità di mRNA che passerà poi dalla membrana nucleare del citoplasma e va a essere tradotto.