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

Siero Albumina


Molecola del Mese di Gennaio 2003

Introduzione
Pensate a quanto è comodo essere capaci di mangiare. Ognuna delle vostre cellule (ne avete dieci miliardi!) richiede un apporto continuo di nutrimento. Ma voi non dovete preoccuparvi di questo problema, a pranzo semplicemente mangiate ed il vostro corpo fa il resto. Il cibo viene digerito e le molecole utili vengono trasportate alle vostre cellule in tutto il corpo, sfruttando la circolazione del sangue come sistema di trasporto. Il trasporto di molecole solubili in acqua, come lo zucchero, è facile. Queste possono nuotare nel flusso sanguigno acquoso e vengono assorbite dalle cellule lungo il percorso. Altri importanti nutrienti, però, non sono solubili in acqua, così sono necessari speciali trasportatori per guidarli verso le cellule affamate.

Trasportare Acidi Grassi
La Siero Albumina mostrata qui a fianco (file PDB 1e7i) è il trasportatore degli acidi grassi nel sangue. Gli acidi grassi sono essenziali per due cose fondamentali nel vostro corpo. Sono i mattoni per costruire i lipidi che formano tutte le membrane intorno e all'interno delle cellule. E sono anche delle ottime fonti di energia, dato che possono essere degradati all'interno delle cellule per formare ATP. Per questi motivi, il vostro corpo possiede una riserva di acidi grassi che vengono immagazzinati sotto forma di grasso nel tessuto adiposo. Quando il vostro corpo ha bisogno di energia o di materiali per costruire nuove cellule, le cellule del tessuto adiposo rilasciano acidi grassi nel sangue. Qui, gli acidi grassi vengono catturati dalla Siero Albumina e portati in zone lontane del corpo.

Una Proteina Versatile
La Siero Albumina è la proteina più abbondante nel plasma sanguigno. Ogni molecola di questa proteina può trasportare sette molecole di acido grasso. Queste si legano in profonde fessure nella proteina, seppellendo le loro code ricche di carboni al sicuro lontano dall'acqua circostante. La Siero Albumina si lega anche a molte altre molecole insolubili in acqua. In particolare, la Siero Albumina si lega a molte molecole di farmaci, per esempio all'ibuprofen, e può influenzare fortemente il modo in cui questi vengono trasportati attraverso il corpo.

Una Proteina Generica
Dato che la Siero Albumina è così comune nel sangue e così facile da purificare, è stata una delle prime proteine ad essere studiata dagli scienziati. Oggi, una proteina simile, la Siero Albumina Bovina, o BSA, viene usata estesamente nella ricerca quando è necessaria una proteina generica. Molti enzimi sono instabili quando vengono posti in una soluzione diluita, così è difficile studiarli in laboratorio. Per risolvere il problema è sufficiente aggiungere la BSA che stabilizza l'enzima durante l'esperimento, ma è relativamente neutrale così non incide sulle proprietà dell'enzima.

Una Collezione di Trasportatori
Nel sangue vengono trasportate molte molecole diverse , così non deve sorprendere che il vostro corpo costruisca una vasta collezione di proteine per trasportarle. Diversamente dalla Siero Albumina, molte di queste sono trasportatori specifici, che trasportano solamente un unico tipo di molecola. Qui ne vengono mostrati due esempi.
La transtiretina, illustrata qui a fianco in verde (file PDB 1tha), trasporta ormoni tiroidei.
La transferrina, illustrata qui a fianco in blu (file PDB 1h76), trasporta ioni ferro.
Il sangue è pieno di questi indaffarati trasportatori che portano il loro carico in tutto il corpo.


















Esplorando la Struttura
Nel PDB è disponibile tutta una serie di strutture di Siero Albumina umana che mostrano in che modo acidi grassi diversi si legano alla proteina. Nella molecola all'inizio della pagina (file PDB 1e7i), vi sono sette molecole di un acido grasso saturo legate alla proteina. Se ne possono vedere alcune che fanno capolino fuori dalla superficie.

La struttura mostrata qui a destra (file PDB 1gnj) ha sette molecole di acido arachidonico legate al suo interno. La proteina è mostrata con tubi blu e gli acidi grassi sono rappresentati con sfere. Esaminando questa struttura, si notate che la catena della proteina circonda le code ricche di carboni degli acidi grassi, schermandoli dall'acqua circostante. L'acido arachidonico è un acido grasso insaturo con tre doppi legami che formano rigide pieghe nella catena di atomi di carbonio. È importante per la sintesi delle prostaglandine, messaggeri molecolari utilizzati per segnalare il dolore e l'infiammazione.

Questa immagine è stata creata con Chime. Anche voi potete creare immagini simili cliccando sui codici PDB qui sopra e scegliendo una delle opzioni nel menù View Structure.





Bibliografia

Stephen Curry, Peter Brick and Nicholas P. Franks (1999): Fatty Acid Binding to Human Serum Albumin: New Insights from Crystallographic Studies. Biochimica et Biophysica Acta 1441, pp. 131-140.