ALCUNI COMPOSTI CHIMICI INIBISCONO SELETTIVAMENTE LA SINTESI PROTEICA NEI PROCARIOTI E NEGLI EUCARIOTI

VI SONO COMPOSTI SPECIFICI PER OGNI TAPPA DELLA TRADUZIONE

Molti microrganismi sono in grado di sviluppare resistenze specifiche a queste sostanze --> Vantaggio selettivo

LEGA LA SUBUNITA’ 30S (rprot S12) Interferisce con l’appaiamento tra tRNAinizio e codone (alta concentrazione) Produce anche letture errate nella tappa di allungamento e quindi proteine aberranti (bassa concentrazione)

INIBITORI DELLA TAPPA DI INIZIO

Altri antibiotici con azione simile: Kanamicina, neomicina

Amminoglicosidi

TAPPA DI ALLUNGAMENTO: Legame dell’aminoacil-tRNA

Analogo del Tyr-tRNA Si lega nel sito A indip. da EF-Tu e causa terminazione precoce

ATTIVA ANCHE NEGLI EUCARIOTI

Inibisce il legame del aa-tRNA nel sito A NON E’ ATTIVA IN EUCARIOTI PERCHE’ NON PASSA LA MEMBRANA Anche ceppi batterici resistenti

Accettore catena peptidica

Si lega alla subunità 50S. Inibisce la formazione del legame peptidico. EUCARIOTI: Blocca la sintesi nei ribosomi dei mitocondri (cloroplasti), ma non quelli citoplasmatici Effetti collaterali nella terapia clinica

TAPPA DI ALLUNGAMENTO: Formazione del legame peptidico

Altri composti con effetto simile. Procarioti: sparsomicina Eucarioti: cicloesimmide

Legame amidico

Saccharopolyspora erythraea

Si lega all’rRNA 23S e blocca l’allungamento interferendo con la traslocazione del ribosoma

Resistenza alla eritromicina viene conferita da una metilasi che modifica una base del 23S

essenziale per il legame

TAPPA DI ALLUNGAMENTO:

Traslocazione

TOSSINA DIFTERICA

Difterite: prodotta da infezioni di Corynebacterium diphteriae (Gram-positivo) portatore di corinefago β La tossina è codificata dal batteriofago.

La tossina è una ADP-ribosilasi NAD+-dipendente

Uno dei bersagli è il fattore di traduzione eucariotico eEF-2 (~EF-G)

La ADP-ribosilazione avviene a livello della diftammide (una istidina modificata dopo la traduzione)

RICINA E PROTEINE SIMILI

Prodotta da Ricinus communis Eterodimero alfa-beta di subunità di circa 30 Kda Le due subunità sono legate da un ponte disolfuro

Catena A: enzima con attività N-glicosidasica. Taglia una A in posizione 4324 dell’rRNA 28S la cui rimozione inattiva completamente la subunità 60S del ribosoma eucariotico Vicina ai siti di legame per eEF-1 ed eEF-2. 1 molecola di catena A inattiva 50.000 ribosomi.

Catena B: lectina. Proteina che media l’ingresso nellacellula della catena A attraverso endocitosi. Nel citosol viene ridotto il ponte disolfuro e liberata la catena A attiva.

• Batteri • Reticolo endoplasmatico

POST-TRADUZIONALE • Mitocondri • Cloroplasti • Perossisomi

POST-TRADUZIONALE Nucleo

SE AVVIENE CONTEMPORANEAMENTE ALLA SINTESI DELLA PROTEINA =CO-TRADUZIONALE SE AVVIENE DOPO LA SINTESI DELLA PROTEINA = POST-TRADUZIONALE

LA TRASLOCAZIONE E’ IL PASSAGGIO DI UNA PROTEINA ATTRAVERSO

UNA MEMBRANA

MOLTE PROTEINE SONO LOCALIZZATE IN COMPARTIMENTI DIVERSI DA QUELLO CITOPLASMATICO

COTRADUZIONALE

Le proteine dirette verso specifici compartimenti presentano sequenze segnale (all’N-terminale o C-terminale)

Sequenze segnale per il reticolo endoplasmatico

MECCANISMO DI TRASPORTO VERSO IL RETICOLO ENDOPLASMATICO (CO-TRADUZIONALE)

LA DEGRADAZIONE DELLE PROTEINE CITOPLASMATICHE NEGLI EUCARIOTI

E’ MEDIATA DA SISTEMI SPECIALIZZATI

UBIQUITINA-PROTEASOMA --> degradazione specifica ed aspecifica

REGOLAZIONE IN EUCARIOTI

Controllo globale --> controlla l’espressione di più trascritti contemporaneamente Usato in risposta a stress esterni (infezione virus, UV, ipossia e mancanza di

nutrienti) MECCANISMO: modificazione di un fattore di traduzione

(es. fosforilazione di eIF2α)

Controllo specifico--> controlla l’espressione di un singolo trascritto Usato in risposta a variazioni nel metabolismo.

MECCANISMO: legame di un inibitore nella regione non tradotta (UTR) dell’RNA messaggero al 5’ ed al 3’

LA TRADUZIONE PUO’ ESSERE REGOLATA DA SEGNALI AMBIENTALI

PRINCIPALMENTE A LIVELLO DELLA TAPPA DI INIZIO

LA TRADUZIONE PUO’ ESSERE SELETTIVAMENTE BLOCCATA USANDO MOLECOLE DI RNA

(processi fisiologici o esperimenti di silenziamento genico)

Si legano ad un mRNA bersaglio che viene degradato o non tradotto

IL CONTROLLO GLOBALE A LIVELLO DI TRADUZIONE

eIF-2

eIF-4E

• Sindrome Wolcott (distruzione cellule Beta pancreas-diabete) • Encefalopatia

• Tumori SENSIBILITA’ ALLA RAPAMICINA

IRE= Iron Responsive Element IREBP si lega al 5’ UTR ed impedisce formazione complesso pre-inizio

CONTROLLO SPECIFICO: regolazione della traduzione del gene della ferritina (trasportatore ferro)

Iper-ferritinemia /cataratta ereditaria Altri esempi: Sindrome neurologica X-fragile (FMRP) Leucemia mieloide cronica (C/EBPa)