proteina

proteina

Sostanza organica con struttura molto complessa ed elevato peso molecolare (da circa 5.000 ad alcuni milioni), di fondamentale importanza biologica. Le p. sono presenti in tutti gli organismi viventi come principali componenti del protoplasma cellulare e come costituenti degli enzimi, degli anticorpi, dei pigmenti respiratori, di numerosi ormoni, di molecole strutturali, ecc. Sono macromolecole formate da una o più catene non ramificate di amminoacidi di diverse specie (una ventina, oltre ad alcuni meno comuni), in numero che va da una cinquantina a migliaia di unità, uniti tra loro da legami peptidici in modo che risultano liberi solo il gruppo amminico del primo e quello carbossilico dell’ultimo. Possono essere p. semplici, costituite da soli amminoacidi (protammine, istoni, albumine, globuline, ecc.), e p. coniugate, che contengono, quale parte integrante della loro struttura, gruppi di natura diversa dagli amminoacidi (nucleotidi, lipidi, glicidi, fosfati, ecc.), che costituiscono il gruppo prostetico.

Struttura

La sequenza di amminoacidi, specifica per ogni proteina, costituisce la sua struttura primaria; è la diretta espressione dell’informazione genetica contenuta nel DNA (➔ codice genetico), che viene trascritta nella biosintesi delle p. (➔ sintesi proteica). La struttura secondaria è determinata dalla disposizione strutturale degli amminoacidi che si trovano vicini e che permettono alla p. di ripiegarsi a formare una struttura ripetitiva regolare: le conformazioni più comuni sono l’α-elica e il foglietto β (➔ dominio); altre conformazioni sono a forma di spirale (coil) o ad ansa (loop). La struttura terziaria riguarda la conformazione tridimensionale complessiva (e quindi la forma) delle p. ed è il prodotto dell’interazione tra le catene laterali degli amminoacidi costituenti; è la struttura terziaria a definire l’attività di una p.: infatti, se una p. viene denaturata (trattata in modo da spezzare i legami deboli che ne definiscono l’arrangiamento tridimensionale) perde con la sua conformazione l’attività biologica. Le p. che sono costituite da più di una catena polipeptidica possiedono un ulteriore livello di organizzazione strutturale, la struttura quaternaria, che si riferisce al modo in cui le catene si associano tra loro.

Degradazione delle proteine

Se una p. non riesce a raggiungere la conformazione corretta, o se ha terminato la sua vita utile all’interno della cellula, viene demolita. La mancata degradazione di p. non correttamente conformate, o che stanno perdendo la loro conformazione funzionale e possono formare pericolosi aggregati, può danneggiare la cellula e, in qualche caso, avviarla verso la trasformazione tumorale. Alla degradazione intracellulare delle p. provvede un processo detto ubiquitinazione (➔), attuato per mezzo di un sistema formato dalla p. ubiquitina e dal complesso del proteasoma (➔). La degradazione extracellulare delle p. viene portata a termine da enzimi idrolitici nella proteolisi.