OLIGOMERICHE Sono costituite cioè da più catene polipeptidiche PROTOMERI O SUBUNITÀ

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Filippo De Angelis
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1 Scaricato da Le proteine con peso molecolare superiore a sono OLIGOMERICHE Sono costituite cioè da più catene polipeptidiche PROTOMERI O SUBUNITÀ SunHope.it 1

2 Scaricato da Le proteine oligomeriche presentano un ulteriore livello di organizzazione srutturale la struttura quaternaria LA STRUTTURA QUATERNARIA descrive il modo in cui le singole catene polipeptidiche sono disposte l'una rispetto all'altra. SunHope.it 2

3 Scaricato da Vantaggi della struttura quaternaria Risparmio di DNA Minimizzazione degli errori casuali durante la biosintesi proteica Presenza di interazioni allosteriche Per la sintesi di una catena polpeptidica di 4000 residui aminoacidici è necessario un gene che contenga almeno 4OOO x 3 = basi azotate. Per la sintesi di 2O copie di una stessa catena polipeptidica di 200 residui è sufficiente un gene che contenga solo 200 x 3 = 600 basi SunHope.it 3

4 Scaricato da La Ferritina ha un peso molecolare di circa daltons. Non è costituita da una sola catena polipeptidica di 400 a.a. ma di 20 catene identiche di circa 200 residui ciascuna. LA GLICERALDEIDE-3-FOSFATO DEIDROGENASI È COSTITUITA DA 4 SUBUNITÀ IDENTICHE DI 330 RESIDUI (330 X 3 = 990 NUCLEOTIDI) SE LA PROTEINA CONSISTESSE IN 1 CATENA DI (330 X 4) 1320 RESIDUI OCCORREREBBE UN GENOMA DI 3 X 1320=3960 NUCLEOTIDI. SunHope.it 4

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6 Scaricato da Generalmente nella formazione delle proteine oligomeriche le subunità difettose sono scartate. LA STRUTTURA QUATERNARIA DI UNA PROTEINA PUÒ SUBIRE MODIFICHE CONFORMA ZIONALI REVERSIBILI AD OPERA DI LIGANDI, DEFINITI EFFETTORI ALLOSTERICI. LE MODIFICHE CONFORMAZIONALI POSSONO ALTERARE LA FUNZIONE DI UNA PROTEINA, REALIZZANDO IN TAL MODO UN IMPORTANTE MECCANISMO DI CONTROLLO DELLA SUA ATTIVITÀ BIOLOGICA. SunHope.it 6

7 Scaricato da LE PROTEINE CHE DEVONO ASSOLVERE A FUNZIONI STRUTTURALI HANNO UN ELEVATO RAPPORTO ASSIALE (LUNGHEZZA/DIAMETRO) E SI ASSOCIANO FIANCO A FIANCO FORMANDO FIBRE. LE PROTEINE FIBROSE SONO MOLECOLE DI FORMA ALLUNGATA LE CUI STRUTTURE SECONDARIE SONO I MOTIVI STRUTTURALI DOMINANTI. SunHope.it 7

8 Scaricato da Le strutture di sostegno sono costituite da fibre inserite in una matrice amorfa Le proprietà fisiche della combinazione fibre-matrice variano a seconda della natura delle due fasi Cheratine Tessuti connettivi Legno Carapace o cuticola Fibre Proteina α-cheratina Proteina collageno Polisaccaride cellulosa Polisaccaride chitina Matrice Proteina Cheratoialina Polisaccaride condoitinsolfato Polifenoli poli- merizzati lignina Proteina sclerotina Localizzazione Epidermide,unghie Capelli, corna zoccoli Cartilagine, osso, Memrane basali,etc Piante superiori Esoscheletro granchi,insetti etc. SunHope.it 8

9 Scaricato da EPIDERMIDE DERMA CHERATINA COLLAGENO I CAPELLI SONO COSTITUITI INTERAMENTE DA α CHERATINA. protofibrilla microfibrilla macrofibrilla UN CAPELLO TIPICO HA UN DIAMETRO DI 25 µm ED E' COSTITUITO DA CELLULE MORTE CONTENENTI UN AMMASSO DI MACROFIBRILLE ORIENTATE PARALLELAMENTE ALL'ASSE DEL CAPELLO) corteccia Cellule della corteccia cuticola SunHope.it 9

10 Scaricato da LE MACROFIBRILLE SONO COSTITUITE DA MICROFIBRILLE CEMENTATE LE UNE ALLE ALTRE. LE MICROFIBRILLE SONO COMPOSTE DA PROTOFIBRILLE (DIAMETRO 20A) DISPOSTE IN UN ANELLO DI NOVE CHE CIRCONDA UN NUCLEO CENTRALE FORMATO DA DUE. SunHope.it 10

11 Scaricato da OGNI PROTOFIBRILLA E' FORMATA DA 2 COPPIE DI α ELICHE STRETTAMENTE ASSOCIATE DUE A DUE ED ARROTOLATE IN SENSO SINISTRORSO A FORMARE UNA SUPERELICA SunHope.it 11

12 Scaricato da LA STRUTTURA A SPIRALE SUPERAVVOLTA DELL'α -CHERATINA DIPENDE DALLA SUA STRUTTURA PRIMARIA. LA STRUTTURA CONTIENE UNA UNITA' RIPETITIVA DI 7 RESIDUI: A-B-C-D-E-F-G A E D SONO RESIDUI NON POLARI CHE VENGONO A TROVARSI SEMPRE SULLO STESSO LATO DELL'ELICA FORMANDO UNA STRISCIA IDROFOBICA, CHE FACILITA L'ASSOCIAZIONE DI UN'ELICA CON UN' ALTRA SunHope.it 12

13 Scaricato da L'α CHERATINA E' RICCA DI RESIDUI DI CYS CHE FORMANO LEGAMI TRASVERSI (PONTI DISOLFURO) CON LE CATENE ADIACENTI. IL NUMERO DEI PONTI DISOLFURO DETERMINA LA DUREZZA O LA FLESSIBILITA' DELLE CHERATINE. I PONTI DISOLFURO POSSONO ESSERE ROTTI DAI MERCAPTANI E RISPRISTINATI CON UN AGENTE OSSIDANTE SunHope.it 13

14 Scaricato da SunHope.it 14

15 Scaricato da SunHope.it 15

16 Scaricato da Collagene Proteina (glicoproteina) più abbondante nel corpo umano (25%) del totale Fegato 4% Polmoni 10% Aorta 20% Cartilagine 50% Osso 23% Cornea 68% Pelle 72% Il collageno forma fibre insolubili che hanno un'elevata resistenza elastica. Per spezzare una fibra del diametro di 1 mm occorre un carico di 1O Kg SunHope.it 16

17 Scaricato da Le fibre del collageno possono essere disperse nella matrice (consistenza di tipo gelatinoso: umor vitreo, sostanza amorfa degli spazi intercellulari) possono essere organizzate in fasci paralleli (strutture robuste ed elastiche: tendini) Fibre ramificate: Fibre parallele all'asse del tessuto: Pelle Tendini Fogli laminari: Cornea Fibrille isolate: Tessuti molli SunHope.it 17

18 Scaricato da SunHope.it 18

19 Scaricato da SunHope.it 19

20 Scaricato da SunHope.it 20

21 Scaricato da FIBRE FIBRILLE TROPOCOLLAGENO Tropocollageno Unità strutturale del collageno presenta una tipica struttura a " triplice elica" SunHope.it 21

22 Scaricato da E' formato da 3 catene polipeptidiche sinistrorse che si attorcigliano verso destra per formare una triplice elica destrorsa SunHope.it 22

23 Scaricato da Ogni catena è costituita da circa 1000 a.a ed è avvolta a spirale sinistrorsa. COMPOSIZIONE AMINOACIDICA COLLAGENO DEL La glicina compare ogni 3 residui: (Gly-X-Y)n Gly =33-35% 35% Le sequenze più frequenti sono: Gly-X-Pro; Gly -X-Hyp; Gly -Pro-Hyp. Pro+Hyp= 20-24% (6-13%Pro; 9-17% Hyp) Ala = 10% Lys = 12% SunHope.it 23

24 Scaricato da L'alto contenuto in Pro ed Hyp fa sì che ciascuna catena polipeptidica non presenti il tipico avvolgimento ad α-elica, ma assuma un avvolgimento elicoidale simile a quella del polipeptide sintetico poli-lprolina SunHope.it 24

25 Scaricato da SunHope.it 25

26 Scaricato da L'elica del collageno non presenta legami ad H intracatena ed è stabilizzata dalla repulsione sterica tra gli anelli dei residui di prolina Elica più aperta dell'α elica, passo = 0,96 nm (9,6 A) numero di residui per giro = 3,3. SunHope.it 26

27 Scaricato da SunHope.it 27

28 Scaricato da La direzione dei legami H è perpendicolare all'asse maggiore della molecola. SunHope.it 28

29 Scaricato da La triplice elica è inoltre stabilizzata da interazioni idrofobiche tra gli anelli dei residui di Pro ed Hyp e dalla formazione di legami covalenti "legami crociati" inter- ed intra-catena. Nel tropocollageno sono distinguibili: Due regioni non a triplice elica in corrispondenza dei tratti N e C terminali (9-25 residui) Una regione a triplice elica di circa 1000 residui SunHope.it 29

30 Scaricato da COLLAGENO Bollitura GELATINA Collageno = generatore di colla Più alto è il contenuto di imminoacidi (Pro+Hyp) più stabile è la triplice elica Il contenuto di imminoacidi aumenta nell'evoluzione da animali a sangue freddo a quelli a sangue caldo. SunHope.it 30

31 Scaricato da L'organizzazione delle varie forme di tessuti connettivi e le loro proprietà funzionali dipendono dall'organizzazione macromolecolare delle molecole di collageno. SunHope.it 31

32 Scaricato da Queste varie strutture macromolecolari sono costituite da tipi di collageno distinti e geneticamente determinati. Polimorfismo Genetico del collageno Tipi di collageno Esistono >25 catene α Ciascuna catena codificata da un gene differente In teoria, 320 molecole diverse di tropocollagene In realtà, solo >25 esistent, 6 principali SunHope.it 32

33 Scaricato da Type I osso, tendini, fibrocartilagine derma, cornea 2 α 1 (I) + 1 α 2 (I) Type II 3α 1 (II) Type III 3α 1 (III) Type IV 3α 1 (IV) Type V 2α 1 (V)+ α 2 (V) Type VI α 1 (VI)+ α 2 (VI)+ α 3 (VI)+α 4 (VI), nucleo pulposo, cartilagine ialina parete intestinale ed uterina Membrane endoteliali ed epiteliali cornea, placenta, osso, valvole cardiache Contenuto nel tessuto interstiziale, è associato al collagene di tipo I SunHope.it 33

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