Durante la traduzione l`informazione di

Durante la traduzione l’informazione di ripiegamento codificata
nella sequenza aminoacidica diventa disponibile in maniera vettoriale
la struttura tridimensionale può essere ottenuta solo per
Un intero dominio in genere da 50 a 300 residui
Sintesi di 300 residui in eucarioti richiede circa un minuto
In questa frazione di tempo il dominio può aggregare
Ambiente cellulare affollato in coli 300-400 gr/l
Utilità chaperoni che non aggiungono informazione
conformazionale al ripiegamento ma evitano aggregazione e
misfolding
GroEL funziona solo congiuntamente al cofattore GroES ed è in
grado di funzionare anche in vitro, ove è in grado di aumentare il
rendimento di una proteina ripiegata.
la peculiarità del sistema GroEL-GroEs è di permettere il folding
in vitro di proteine che, in condizioni non permissive, non
raggiungerebbero mai il loro stato nativo
Suggerisce ruolo attivo in grado di sbloccare intermedi mal ripiegati
d = 45 A
57 kD
H = 146 A
h = 146 A
de= 140 A
di = 45 A
A= 137 A
Apicale 191-376 Equatoriale=1-133, 409-547 intermedio 134-190
377-408
Volume 85,000 A3
Equatoriale 1-133 409-547
Intermedio 134-190 377-408 apicale 191-376
Cambiamenti conformazionali coordinati che regolano
Il legame e l’idrolisi di ATP
Siti di legame con proteina da ripiegare tra elica H e I
Undici filamenti beta una forcina beta (6 7)
Due filamenti ( 3 e 4) in loop mobile
Ciclo 15 sec
a 37 C
I primi eventi avvengono
indipendentemente dal
secondo anello, mentre il
passaggio finale, cioè il
passaggio da R” a T, è
modulato anche dagli
eventi che accadono
nell’anello trans.
Volume 85,000 A3
contiene proteina di circa 30kDa
Siti di legame con proteina da ripiegare tra elica H e I
Non tutti e sette i siti sono necessari per il legame
Stato T con la più alta affinità per SP
È in grado di legare + del 50% di proteina di coli purchè siano in stato denaturato
Stato T alta affinità per SP
La transizione da T a R è indotta dal
legame con ATP
La transizione è concertata
Il legame di SP cerca di bloccare
la conformazione nello stato T
Criomicroscopia del complesso Groel-ATP
mostra un rotazione oraria di apicale
rispetto ad equatoriale
Il legame di SP a Groel è indebolito dal
Binding di ATP
I binding sites si vengono a trovare in una
Nuova posizione
Indebolimento
Del legame
R= stato in cui SP è legato a Groel
R’ = stato in cui SP è sequestrato all’interno di Groel
Il legame di Groes dipende dalla transizione T--- R
ovvero la rotazione concertata del dominio apicale
L’inserimento dei loops mobile tra le eliche H ed I
Induce un movimento più ampio del dominio apicale
Introduzione di un blocco in un singolo dominio
Impedisce la transizione R----- R’
Mutazioni hanno dimostrato che anche mutando 5 dei
7 siti di legame per Groes viene mantenuto il
Complesso Groel-Groes
Perno Gly 410 conservata
Pro 137
Volume 170,000 A3
SP 58,000 dalton
Legame di GroES dipende da transizione T---R docking dei loops
Mobili tra elica H ed I accettate fino a 5 mutazioni
Il volume interno diventa 170,000 A proteina di 58,000 kDa
Nello stato T gli SP binding sites sono distanti 25 A
Nello stato R gli SP binding sites sono distanti 33 A
La cavità è idrofilica il dominio trans è idrofobico
Il dominio trans non subisce grossi cambiamenti conformazionali
Il sito che lega l’ATP è
adesso schermato dal
dominio intermedio e
ASP 398 si coordina con
Il Mg ed essenziale per
l’idrolisi di ATP
L’idrolisi è il meccanismo che
Determina il tempo di
Intrappolamento di SP
L’idrolisi è quantizzata 7 ATP ed è un meccanismo che regola il
Tempo di incapsulamento
Fosfato inorganico lascia la cavità - ADP rimane legato
Il segnale che destabilizza ADP avviene nell’anello TRANS
Il legame di un’altra SP nell’anello trans avviene solo dopo l’idrolisi
di ATP
Il legame di SP nell’anello Trans non è sufficiente per il rilascio di ADP
Il rilascio dei tre ligandi Groes , SP , ADP avviene quando ATP si lega
all’anello trans
La velocità di rilascio aumenta se anche SP è legato in trans
Prima è rilasciato GroES poi SP riduzione di volume il dominio
intermedio si ritrae e ADP è rilasciato si ristabilisce l’interno idrofobico
Il domino per contrarsi ha bisogno che SP venga eliminata dalla cavità
Nell’anello trans l’idrolisi di ATP inizia solo dopo che ADP è stato
Rilasciato da anello cis
Peptide 7 residui
Interazioni idrofobiche
Con catene laterali
Legami idrogeno
Con catena principale
Disolfuro isomerasi
Nel reticolo endoplasmatico
Nei batteri nel periplasma
Sito attivo in beta-alfa-beta
Di filamenti 2 e 3
cysxxcysβ-α-β
β-α-β
s
Prolil isomerasi
Botte con otto filamenti
Sito attivo esterno
botte