Amminoacidi Primaria Secondaria Terziaria Quaternaria Biocristallografia Difesa Struttura...

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I mattoni della vita

LE PROTEINE

Racchi Anna Classe 5 Blt

IIS Alessandrini Abbiategrasso

STRUTTURA

• Amminoacidi• Primaria• Secondaria• Terziaria• Quaternaria• Biocristallografia

FUNZIONE

• Difesa• Struttura• Comunicazione• Enzimi• Riserva• Trasporto

SINTESI• Trascrizione• Maturazione• Traduzione

REGOLAZIONE GENICA

• Meccanismi epigenetici• Controllo della trascrizione• Maturazione dell’ mRNA• Controllo della traduzione• Controllo post - traduzionale

LE PROTEINE

AMMINOACIDI

ut05in5s

anna29/05/201320 AA di cui 8 essenziali (non possono essere sintetizzati dall'uomo in età adulta)alfa amminoacidiIn natura si ritrovano amminoacidi appartenenti ad entrambe le serie steriche, ma quelli presenti nelle proteine appartengono tutti alla serie sterica L

STRUTTURA PRIMARIA

anna

sequenza di AA che costituisce una catena polipeptidica

STRUTTURA SECONDARIA

anna

alfa-elica (legami a idrogeno tra C=O e H-N di una stessa catena) beta-foglietto(legami a idrogeno tra le catene diverse)

STRUTTURA TERZIARIA

Polarità gruppi R. Legami a idrogeno. Legami disolfuro.

Proteine fibrose Proteine globulari

anna

dovuta dall'interazione tra AA posti in punti diversi della struttura secondarialegami tra i vari gruppi Rstruttura ripiegata dell'emoglobina in rosso il gruppo eme a cui si lega l'ossigenoè dovuta a:- polarità gruppi R- possibilità di formare legami a H tra i gruppi R- presenza legami disolfuro

STRUTTURA QUATERNARIA

anna

due o più catene polipeptidiche con una loro struttura secondaria o terziaria uniti insieme

BIOCRISTALLOGRAFIA

Metodologia sperimentale per determinare la disposizione degli atomi di una macromolecola.

Studio DNA, RNA, proteine e loro complessi. Proteine di piccole dimensioni 1000 atomi. Proteine più grandi 10 000 – 100 000 atomi. Ribosomi 50 000 atomi .

Max Ferdinand Perutz e John Kendrew Nobel per la Chimica 1962

Ottenere un cristallo tramite diffusione di vapore.

CRISTALLIZZAZIONE

DIFFRATTOMETRIA

ANALISI DEL PATTERN Studio della figura di diffrazione. Mappa della densità elettronica. Immagine tridimensionale della proteina.

MODELLIZZAZIONE

Costruzione immagine tridimensionale

anna

l'emoglobina è composta da quattro catene peptidiche, ciascuna ripiegata intorno al gruppo eme contenente un atomo di ferro. ogni atomo di ferro lega una molecola di ossigeno, che poi rilascia.l'emoglobina cambia struttura ogni volta che lega o libera l'ossigeno. per chiarire questo meccanismo, il gruppo di Perutz dovette risolvere non una, ma due strutture, una dell'emoglobina contenente ossigeno e una dell'emoglobina che ne è priva.

Paolo

emoglobina = Perutz (1959)mioglobina di capodoglio = Kendrew (1958)(Myoglobin is a small, bright red protein. It is very common in muscle cells, and gives meat much of its red color. Its job is to store oxygen, for use when muscles are hard at work.)lamprey =lampreda( intermedia tra mioglobina e emoglobina)

Protein Data Bank

Exp.MethodProteins Nucleic Acids Protein/NA

Complexes Other Total

X-RAY 74431 1455 3856 2 79744

NMR 8691 1028 192 7 9918

ELECTRON MICROSCOPY 369 45 126 0 540

HYBRID 46 3 2 1 52

other 147 4 6 13 170

Total 83684 2535 4182 23 90424

FUNZIONEDIFESARISERVAENZIMITRASPORTOCOMUNICAZIONESTRUTTURA

TRASCRIZIONE

MATURAZIONE

TRADUZIONE

anna

Transfer RNA molecules are composed of one short chain of RNA, 70-90 nucleotides in length, piegato into a trifoglio shape

REGOLAZIONE GENICA

Controllo dell’espressione genica. Geni costitutivi e geni tessutospecifici.

MODIFICHE ISTONIMECCANISMI EPIGENETICI

Condensazione della cromatina. Metilazione del DNA. Modifiche istoni.

CONDENSAZIONE CROMATINAMETILAZIONE DNA

CONTROLLO DELLA TRASCRIZIONEIntensificatori

Promotore

Gene

DNA

Induttori

Altre proteine

Fattori di trascrizione

RNA-polimerasi

Ripiegamento del DNA

Trascrizione

CONTROLLO POST-TRASCRIZIONALE

1 32 64 75

1 2 4 5 6 7

4 5 6 721 3

RNA del gene Sxl

Schema femminile di splicing

Schema maschile di splicing

Polipeptide funzionante

Polipeptide non funzionante

Codone di stop

CONTROLLO DURANTE LA TRADUZIONE

MATURAZIONE PROTEINE

EVOLUZIONE E REGOLAZIONE

Differenze anatomiche genomi molto diversi. Stesso numero approssimativo. Posizione relativa simile.

Alcuni geni presentano parecchi enhancer distinti

gene Yellow

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