Molecola del Mese
di David S. Goodsell
Trad. di Mauro Tonellato
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Molecola del Mese di David S. Goodsell Trad. di Mauro Tonellato |
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Acetilcolinesterasi
Ogni volta che muoviamo un muscolo ed ogni volta che
formuliamo un pensiero, le nostre cellule nervose devono lavorare duramente. Devono
elaborare informazioni: ricevere segnali, decidere cosa farne, ed inviare nuovi
messaggi alle cellule vicine. Alcune cellule nervose comunicano direttamente con
le cellule muscolari inviando loro il segnale per farle contrarre. Altre cellule
nervose sono coinvolte solo nella burocrazia delle informazioni e passano la loro
vita comunicando solo con altre cellule nervose. Ma, diversamente dalle burocrazie
della nostra società, questa elaborazione di informazioni deve essere veloce
per tenere il passo delle sempre nuove richieste di un organismo vivente.
Neurotrasmettitori
I nervi comunicano uno con l'altro e con le cellule
muscolari usando i neurotrasmettitori. Questi sono piccole molecole che vengono
rilasciate dalla cellula nervosa e si diffondono rapidamente fino a raggiungere
le cellule vicine, stimolando una risposta al loro arrivo. Molti neurotrasmettitori
diversi vengono usati per svolgere compiti diversi: il glutammato eccita i nervi
all'azione; il GABA (acido gamma amminobutirrico) inibisce il passaggio dell'informazione;
la dopamina e la serotonina sono coinvolte nei sottili messaggi del pensiero e
della conoscenza. Il lavoro principale del neurotrasmettitore acetilcolina è
quello di portare il segnale dalle cellule nervose alle cellule muscolari. Quando
una cellula nervosa motrice ottiene il corretto segnale dal sistema nervoso, rilascia
acetilcolina nelle sue sinapsi con le cellule muscolari. Qui l'acetilcolina si
lega ai recettori sulle cellule muscolari, innescando il processo di contrazione.
Naturalmente, quando il segnale finisce, il neurotrasmettitore deve essere distrutto
altrimenti i segnali successivi sarebbero mescolati ai vecchi in un guazzabuglio
di nuove e vecchie molecole di neurotrasmettitore. Lo smaltimento delle vecchie
molecole di acetilcolina è il compito della acetilcolinesterasi.
Acetilcolinesterasi
in Azione
La acetilcolinesterasi si trova nelle
sinapsi tra le cellule nervose e quelle muscolari. Aspetta pazientemente ed entra
in azione subito dopo che un segnale è passato, demolendo l'acetilcolina
nelle sue due componenti, l'acido acetico e la colina. Questo ferma efficacemente
il segnale. I due frammenti non vanno perduti, ma vengono riciclati per sintetizzare
nuovi neurotrasmettitori per le prossime contrazioni. La acetilcolinesterasi è
uno degli enzimi più veloci, dato che degrada una molecola di acetilcolina
in circa 80 microsecondi.
----Acetilcolina------
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Pesce Elettrico
La
prima acetilcolinesterasi studiata è stata ricavata da un pesce elettrico,
la torpedine. Questi pesci hanno grossi fasci di strutture simili a nervi negli
organi che generano l'elettricità, così la acetilcolinesterasi è
particolarmente abbondante. La forma mostrata qui, dall'archivio PDB 1acj,
forma un dimero nella struttura cristallina. Normalmente ci sono dei lipidi legati
alla catena proteica che servono ad ancorare l'enzima alla membrana cellulare.
In questa struttura i lipidi sono stati rimossi, per permettere la cristallizzazione.
Il sito attivo si trova sul fondo di una tasca profonda e stretta, dalle dimensioni
appena sufficienti per il passaggio della acetilcolina. Alla base della tasca
vi è una triade di tre amminoacidi (serina, istidina, glutammato) che è
quasi identica alla triade presente nelle proteasi alla serina come la tripsina
e la chimotripsina.(Molecola del Mese di ottobre 2003).
Avanti: Attaccare la Acetilcolinesterasi
