Struttura delle proteine Struttura primaria Struttura secondaria Struttura terziaria Struttura quaternaria Metodi di predizione di struttura secondaria Homology Modelling Fold Recognition Folding ab-initio Dicroismo circolare Cristallografia ai RX NMR

Programmi per analizzare la struttura primaria delle proteine dal sito Expasy: Colorseq colora gli amminoacidi (idrofili, idrofobici, carichi positivamente o negativamente,aromatici) ThreetoOne converte gli amminoacidi dalla nomenclatura tre lettere a quella ad una lettera ProtScale calcola l’idrofobicità degli amminoacidi in una sequenza SYFPEITHI – predice i siti di binding di peptidi con MHC type I and II Coils predice regioni random coil in proteine Compute pI/MW valuta il punto isoelettrico (pH a cui la carica netta è 0) ed il peso molecolare

Predizioni del disordine

IUPs INTRINSICALLY UNSTRUCTURED PROTEINS Proteine la cui funzione è direttamente correlata al disordine strutturale Assenza di folding associata a alta flessibilità Comuni a molti organismi, in quantità correlata alla complessità Localizzate soprattutto in nucleo e citoscheletro Trasduzione del segnale Regolazione del ciclo cellulare Espressione genica

CARATTERISTICHE STRUTTURALI CONFORMAZIONE ESTESA COMPOSIZIONE AMMINOACIDICA CARATTERISTICA BASSA IDROFOBICITA’ ALTA CARICA NETTA MANCANZA DI Cys ABBONDANZA DI Pro

CONFORMAZIONE ESTESA SARA SBD DOMAIN La PRINCIPALE PROPRIETÀ strutturale delle IUPs è che non posseggono una struttura ben foldata in condizioni fisiologiche. Appaiono infatti in una CONFORMAZIONE ESTESA che sembra assomigliare allo stato di random coil, ma tale struttura dipende da una precisa composizione amminoacidica per nulla casuale. HIF-1α SNAP-25 HIF-1α

COMPOSIZIONE AMMINOACIDICA DISTINTIVA MANCANZA DI Cys ABBONDANZA DI Pro In una struttura globulare di solito le cisteine occupano il SITO ATTIVO o stabilizzano i LEGAMI DISOLFURO. Le IUPs infatti sono carenti nella frequenza di questi residui. La prolina è un amminoacido che DESTABILIZZA la struttura avvolta delle proteine a causa della sua struttura rigida. La prolina induce la formazione di una elica sinistrorsa chiamata POLIPROLINA II (PP II), una conformazione molto frequente nelle IUPs. E’ FAVORITA UNA CONFORMAZIONE ESTESA

CARATTERISTICHE FUNZIONALI Coinvolgimento in molti PROCESSI CELLULARI: regolazione della trascrizione e traduzione trasduzione cellulare del segnale immagazzinamento di piccole molecole (scavengers) regolazione dell’assemblamento di grossi complessi multiproteici (assemblers) funzione di chaperoni per proteine e molecole ad RNA TRANSIZIONE DISORDINE-ORDINE (coupled folding and binding). Può consistere sia nell’assunzione di uno stato semplicemente più ordinato, sia di una struttura secondaria o terziaria. BINDING PROMISCUITY, capacità di legare più target differenti. Ovviamente ciò presuppone l’adozione di diverse conformazioni. MODIFICAZIONI POST-TRASDUZIONALI (fosforilazioni, acetilazioni, metilazioni,…). Proprietà molto importante per tutte le IUPs la cui funzione è soggetta a modulazione (display sites).

COUPLED FOLDING and BINDING VANTAGGI delle IUPs Alta FLESSIBILITA’ CONFORMAZIONALE COUPLED FOLDING and BINDING Tipico delle molecular recognition IUPs Alta specificità/bassa affinità Transizione DISORDINE/ORDINE STRUTTURA ESTESA Molteplici siti di contatto sul target Aumento della VELOCITA’ DI INTERAZIONE Regolazione della DEGRADAZIONE

COUPLED FOLDING and BINDING Il dominio pKID di CREB KID in soluzione pKID + CBP Rosa = pKID Azzurro = dominio KIX di CBP

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