Struttura delle proteine
Struttura primaria
Struttura secondaria
Dicroismo circolare
Metodi di predizione di
struttura secondaria
Homology Modelling
Struttura terziaria
Struttura quaternaria
Cristallografia ai RX
NMR
Fold Recognition
Folding ab-initio
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
SNAP-25
HIF-1α
HIF-1α
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.
COMPOSIZIONE AMMINOACIDICA
DISTINTIVA
MANCANZA DI Cys
ABBONDANZA DI Pro
• In una struttura globulare di solito le
• La prolina è un amminoacido che
cisteine occupano il SITO ATTIVO
o
stabilizzano
i
LEGAMI
DISOLFURO. Le IUPs infatti sono
carenti nella frequenza di questi
residui.
DESTABILIZZA la struttura avvolta
delle proteine a causa della sua
struttura rigida.
E’ FAVORITA UNA CONFORMAZIONE
ESTESA
• La prolina induce la formazione di
una elica sinistrorsa chiamata
POLIPROLINA II (PP II), una
conformazione molto frequente
nelle IUPs.
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).
VANTAGGI delle IUPs
Alta FLESSIBILITA’ CONFORMAZIONALE
Transizione DISORDINE/ORDINE
STRUTTURA ESTESA
COUPLED FOLDING and BINDING
Tipico delle molecular recognition IUPs
Alta specificità/bassa affinità
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
Genesilico MetaDisorder server: http://iimcb.genesilico.pl/metadisorder/