Molecola del Mese di David S. Goodsell Trad. di Mauro Tonellato

Citocromo c

Indice 2002

Citocromo c
L'elettricità è un fenomeno comune nel nostro mondo, fa funzionare quasi tutto: dalle luci nella nostra stanza, al computer di fronte a noi. L'elettricità è costituita da un flusso di elettroni all'interno di un materiale conduttore, come un filo di rame. Questi elettroni fluiscono in massa, scorrendo nello spazio tra gli atomi lungo il filo. Anche le cellule usano l'elettricità per dare energia a molti processi, ma qui gli elettroni si muovono in un modo molto diverso. Gli elettroni non fluiscono in modo continuo lungo un filo sottile all'interno della cellula. Piuttosto, vengono trasportati uno alla volta, saltando da una proteina all'altra attraverso una serie di reazioni chimiche. Si hanno reazioni di ossidazione quando l'elettrone se ne va, reazioni di riduzione quando l'elettrone arriva. In questo modo, gli elettroni possono essere raccolti da un particolare luogo e portati esattamente dove sono necessari.

Trasportare Elettroni
Il citocromo c, mostrato qui dall'archivio PDB 3cyt, è un trasportatore di elettroni. Come molte proteine che trasportano elettroni, contiene un gruppo prostetico speciale in grado di maneggiare gli elettroni. Il citocromo c contiene un gruppo eme (colorato qui in rosso) che ha uno ione ferro saldamente legato al centro. Lo ione ferro è in grado di accettare o rilasciare un elettrone. La proteina circostante crea l'ambiente ideale per l'elettrone, regolando con precisione la forza con cui viene trattenuto. Come è illustrato nella prossima pagina, la proteina determina anche dove il citocromo c può inserirsi nel circuito elettronico cellulare.

Una Famiglia Prestigiosa
Il citocromo c è una proteina antica che si è formata presto nel corso dell'evoluzione. Dato che questa proteina svolge un ruolo essenziale nella produzione di energia nella cellula, ha subito pochi cambiamenti nel corso dei milioni di anni. Quindi si possono trovare forme molto simili di citocromo c nelle cellule di lievito, in quelle di pianta o nelle nostre cellule. Negli archivi PDB, comunque, c'è una vasta raccolta di altre molecole trasportatrici di elettroni. Vi sono molti tipi diversi di citocromo, tutti usano il ferro eme per trasportare elettroni, ma cambia la proteina che circonda il gruppo eme e questo li mette in grado di svolgere compiti diversi. Altri trasportatori usano gruppi prostetici diversi per trasportare elettroni, come i gruppi ferro-zolfo (ferredossina), gli ioni rame dal caratteristico colore blu chiaro (azurina e plastocianina) o gli ioni di metalli più esotici. Come il citocromo c, ognuna di queste proteine rappresenta una singola connessione nel circuito elettronico cellulare, trasferendo elettroni da un punto ad un altro.

Avanti: Circuiti Cellulari