Ripiegamento Proteine: Come Si Formano Strutture Secondaria e Terziaria
Gerarchia Struttura Proteica
- Primaria: Sequenza lineare aminoacidi (legami peptidici covalenti).
- Secondaria: Conformazioni locali ricorrenti stabilizzate da legami idrogeno tra gruppi carbonilici e ammidi del backbone.
- α-elica: Bobina destrorsa; 3,6 residui/giro; legami H tra CO residuo n e NH n+4.
- β-foglietto: Fili estesi (paralleli o antiparalleli) legati da legami H inter-filo.
- Curve/loop: Inversione direzione catena; spesso coinvolgono prolina/glicina.
- Terziaria: Ripiegamento 3D globale di singola catena polipeptidica, guidato da effetto idrofobico (seppellimento catene laterali non polari), più legami H, interazioni ioniche, forze van der Waals, ponti disolfuro (cisteina). Determina sito attivo funzionale.
- Quaternaria: Assemblaggio di più sottounità ripiegate (es. emoglobina α₂β₂).
Processo Ripiegamento
- Ripiegamento co-traslazionale: Domini si ripiegano mentre emergono dal ribosoma.
- Chaperonine: Hsp70, chaperonine (GroEL/ES, TRiC) prevengono aggregazione, assistono ripiegamento.
- Paesaggio energetico: Ripiegamento segue imbuto verso stato nativo (energia libera minima); malfolding porta ad aggregazione (malattie amiloidi).
Rilevanza Clinica
Malfolding sottende fibrosi cistica (ΔF508 CFTR), Alzheimer (Aβ, tau), malattie prioniche, e molte deficienze enzimatiche. Chaperoni farmacologici e regolatori proteostasi sono target terapeutici.