METABOLISMO DEGLI AMMINOACIDI 1
Metabolismo degli amminoacidi:
1. Degradazione delle proteine
2. Incorporazione dell’azoto nell’urea
3. Sintesi dei singoli amminoacidi 2
Le cellule sintetizzano continuamente le proteine
partendo dagli amminoacidi e le degradano
ottenendo amminoacidi
3 funzioni:
1) Conservare il materiale nutriente nella forma di proteine
2) Eliminare le proteine anomale
3) Permettere la regolazione del metabolismo cellulare 3
DIGESTIONE DELLE PROTEINE
PROTEASI GASTRICHE + +
ATPasi H ,K
- pepsina (endopeptidasi)
PROTEASI PANCREATICHE
-tripsina (endopeptidasi) pH 1
pH 7.4
-chimotripsina (endopeptidasi) gradiente di pH
-elastasi (endopeptidasi)
-carbossipeptidasi A e B (esopeptidasi)
PEPTIDASI INTESTINALI 4
5
5
Alcune proteine non possono essere correttamente digerite da individui
che presentano alcune patologie.
MORBO CELIACO
MORBO DI HARTNUP 6
Degradazione delle proteine
intracellulare
a. Degradazione lisosomiale
b. Ubiquitina
c. Proteasoma 7
A. Degradazione lisosomiale
- i lisosomi mantengono un pH interno di circa 5.0
- gli enzimi che contengono sono attivi ad un pH acido
Processi normali e patologici associati ad un’aumentata attività lisosomiale
- regressione dell’utero dopo il parto
- atrofia muscolare causata dal disuso o da ferite traumatiche
- artrite reumatoide 8
B. Ubiquitina
Struttura ai raggi X dell’ubiquitina
IL TURNOVER DELLE PROTEINE E
’ STRETTAMENTE
REGOLATO
• Come fa una cellula a identificare le proteine che devono essere
degradate?
• ,
L’ UBIQUITINA una piccola proteina di peso molecolare 8,5 Kd,
presente in tutte le cellule eucariotiche, è il segnale che identifica le
proteine destinate alla distruzione
L’ UBIQUITINA è l’equivalente cellulare della “MACCHIA NERA “ nel libro
“ L’ ISOLA DEL TESORO di Robert Louis Stevenson: è un segnale di
“ CONDANNA A MORTE “.
Il legame dell’ubiquitina alla proteina bersaglio è attuato da un enzima chiamato E3
10
Alcune condizioni patologiche illustrano molto chiaramente l’importanza
della regolazione del ricambio delle proteine:
1. Il virus del papilloma umano (HPV) produce una proteina che attiva
uno specifico enzima E3.
2. L’ enzima lega l’ ubiquitina alla proteina oncosoppressore p53 e ad
altre proteine che controllano i meccanismi di riparazione del DNA,
che sono di conseguenza distrutte
3. L
’
attivazione di questo enzima E3 si osserva nel 90% dei carcinomi
della cervice 11
Se l’ubiquitina è il segnale di morte chi esegue la
sentenza ?
L’esecutore è un grande complesso detto proteasoma o
che digerisce la proteine combinate con
proteasoma 26 S
l’ubiquitina
Questo complesso proteolitico ATP
-
dipendente, composto
dipendente
da numerose subunità, non degrada l’ubiquitina (che viene
reciclata) mentre i prodoti peptidici sono ulteriormente
degradati 12
PROTEASOMA
Il proteasoma 26 S è costituito da due componenti:
1) Il complesso 20 S costituito da due copie di 14 subunità con una
massa di 700 Kd, che contiene l’ attività catalitica.
2) Il complesso 19 S o complesso regolatore 13
Questa classe di ATPasi, che si trovano in tutti gli esseri
viventi, è associata ad un gran numero di funzioni cellulari,
comprese la regolazione del ciclo cellulare e la biogenesi
degli organelli
Il processo di ubiquitinizzazione e il proteasoma
collaborano nella degradazione delle prote
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