Ripiegamenti e denaturazione delle proteine, biochimica

17 ottobre

RIPIEGAMENTE E DENATURAZIONE DELLE PROTEINE

Le proteine possono andare incontro processi di denaturazione sono associati a

patologie

Argomenti:

Proteine native e denaturate

 La denaturazione delle proteine: dinamiche e principi base

 Come le proteine assumono la loro struttura tridimensionale

 La biologia computazionale e la predizione delle strutture delle proteine

 Proteine che assistono il ripiegamento di altre proteine

 Le proteine intrinsecamente disordinate



Le proteine possono non essere

completamente foldate, altre si

ripregano conferendo proprietà

patogeniche

Proteostasi equilibrio delle



proteine, se difettoso si possono

avere accumulo di proteine

disfoldate (piegate male)

causando malattie, è il

meccanismo fondamentale che

regola l’equilibrio tra generazione

ed eliminazione delle proteine

Le proteine possono perdere la loro struttura (denaturazione), le cause della

denaturazione possono essere il calore, il ph o solventi organici e detergenti, a seguito

della denaturazione solitamente si hanno precipitanti amorfi.

L’andamento della

denaturazione è sinuoide,

l’andamento cooperativo

causa l’ andamento sinuoide,

l’ andamento cooperativo è

quando all’ inizio la proteina è

inerte al cambio di

temperatura poi arriva un

livello quando il processo di

denaturazione ha un’impennata, la proteina subisce una denaturazione a livello

preparativo poi di colpo la proteina perde la struttura, la temperatura di melting

dipende dalla proteina

Quando una proteina viene messa in soluzione con un ligando, il ligando stabilizza la

proteina quindi la temperatura di melting aumenta

La denaturazione è reversibile e dipende



esclusivamente dalla sua sequenza

amminoacidica

Dogma di Anfinsen le strutture delle



proteine sono determinate esclusivamente

dalla loro sequenza amminoacidica

Come avviene il ripiegamento delle proteine 

il ripiegamento avviene dal piu piccolo al più

grande (dalle primarie elle quaternarie)

I meccanicismi

di

ripiegamento

obbediscono a

leggi

termodinamiche soprattutto all’energia libera di Gibbs,

una proteina deve raggiungere lo stato energetico più

basso che è individuato come il deltaG più basso. I

percorsi per raggiungere tale minimo sono molteplici e possono attraversare minimi di

energia (stati intermedi)

Il ripiegamento di alcune proteine ha bisogno dell’assistenza di altre proteine, tali

vengono detto chaperoni

Esistono due tipi di chaperon molecolari: le proteineHsp70(chaperone molecolari) e le

chaperonine(GroEL, GroES)

Hso70 sono shock protein, agiscono su



proteine che hanno subito uno stress

termico e su catene polipeptidiche

nascenti non ancora degradate, lo

schema genarale di azione è:

Protezione delle proteine da stress

 termico

Mantenimento di proteine allo

 stato denaturato per la

traslocazione verso organelli (ad

es. proteine che devono essere

secrete)

Avviamento delle proteine ad altri

 chaperon specializzati

Avviamento delle proteine

 misfolded verso la degradazione GroEL e GroES proteine



fondamentali per la crescita

batterica

Fornisce un ambiente confinato

all’interno del quale il foldingd

della proteina può essere favorito

I continui cambiamenti

conformazionali favoriti

dall’idrolisi dell’ATP aiutano la

proteina ad assumere la

conformazione nativa

Alcune proteine possono avere

strutture foldata o unfoldata, non

sempre una proteina lavora solo in struttura foldata

Le proteine p27e p53 sono proteine parzialmente ripiegate, coinvolte nella divisione

cellulare (soprattutto la p53), la p53 non è completamente destrutturate e i terminali

parzialmente o completamente destrutturati, possiede zono più strutturate e meno

strutturate