CODICE GENETICO ovvero

MODIFICAZIONI
POST-TRADUZIONALI
e
SMISTAMENTO DELLE
PROTEINE
Nelle cellule eucariotiche, un polipeptide può
svolgere la sua funzione lontano dal sito di sintesi
(es. organuli specifici, escrezione)
Inoltre, i polipeptidi sono spesso modificati e tali
modificazioni sono importanti al fine del significato
funzionale dei polipeptidi stessi (es. fosforilazioni,
glicosilazioni, proteolisi, ecc.)
Fosforilazione  defosforilazione
(induzione cambiamenti conformazionali)
ORGANIZZAZIONE DI UNA CELLULA EUCARIOTICA
COMPARTIMENTI INTRACELLULARI
NUCLEO
CITOPLASMA
CITOSOL
Sito della sintesi e
degradazione delle
proteine
ORGANELLI
(compartimenti
separati, attività
specifiche)
TRADUZIONE DELLE PROTEINE
inizia SEMPRE sui ribosomi liberi
Le proteine destinate al citosol, nucleo,
mitocondri, cloroplasti, perossisomi, sono
sintetizzate
sui
ribosomi
liberi
(via
citoplasmatica)
Le proteine destinate alla secrezione, RE,
Golgi, lisosomi, membrana plasmatica sono
sintetizzate sui ribosomi associati al reticolo
endoplasmatico rugoso (RER) (via secretoria)
La sequenza aminoacidica di un polipeptide può contenere
delle “sequenze segnale” che stabiliscono la destinazione
che il polipeptide avrà all’interno della cellula.
Le proteine prive di sequenze segnale rimangono nel citosol
NELLA VIA CITOPLASMATICA
LO SMISTAMENTO DELLE PROTEINE
INIZIA DOPO IL COMPLETAMENTO
DELLA TRADUZIONE
LO SMISTAMENTO INIZIA DURANTE LA TRADUZIONE
Via secretoria:
RER- GOLGI- vescicole secretorie- spazio extracellulare
Sia la via secretoria
verso l’esterno sia
quella
endocitica
verso
l’interno
utilizzano vescicole
di trasporto che
devono
portare
specifici marcatori
di destinazione
Controllo post-traduzionale che regola
la longevità di una proteina
Due pathways principali per degradare le proteine:
Attraverso il lisosoma (non specifico, principalmente
per proteine extracellulari)
Attraverso il sistema del proteosoma/ubiquitina
(molto regolato e specifico)
Ubiquitina e ubiquitilazione
L’ubiquitina è una proteina di 76 amminoacidi. E’
altamente conservata negli eucarioti: l’ubiquitina umana
e quella di lievito hanno il 96 % di identità di sequenza.
La sua principale funzione è quella di marcare le
proteine che devono essere distrutte, un processo noto
come proteolisi.
Molte molecole di ubiquitina si attaccano alla proteina
bersaglio (poliubiquitinazione), che viene trasportata al
proteosoma, una struttura a forma di cilindro dove
avviene la proteolisi.
Degradazione delle proteine
attraverso la via dell’ubiquitina
Perché il malfunzionamento
del
sistema
ubiquitinaproteosoma
può
causare
malattia ? (es. Cicline, TF)
Malattia
Livello ridotto
Substrato
Proteico
Aumento
Degradazione
Proteosoma/
Ubiquitina
mutazione
Degradazione
normale
Diminuzione
Degradazione
Livello
aumentato
Substrato
Proteico
Substrato
Proteico
Funzione normale
Malattia
Livello normale