Aconitasi e
Proteina 1 Regolatrice del Ferro

Aconitasi e Proteina 1 Regolatrice del Ferro
L'aconitasi è un enzima essenziale nel ciclo di Krebs e la proteina 1 regolatrice del ferro interagisce con l'RNA messaggero per controllare i livelli di ferro all'interno delle cellule. Ci si potrebbe chiedere: cos'hanno in comune queste due proteine? Sono state scoperte da ricercatori diversi che hanno assegnato loro nomi che descrivevano le loro due funzioni del tutto diverse. Sorprendentemente, però, quando hanno determinato la sequenza di amminoacidi di queste due proteine, hanno scoperto che erano identiche. Quindi la stessa proteina svolge due compiti del tutto diversi!

Aconitasi . . .
L'enzima aconitasi ha un ruolo chiave nella respirazione cellulare, la via principale di produzione dell'energia. E' uno degli enzimi del ciclo di Krebs e converte l'acido citrico in acido isocitrico.
Il ciclo di Krebs è localizzato nei mitocondri, è qui che l'enzima aconitasi trasforma l'acido citrico in isocitrico, ma esiste un'altra forma simile di aconitasi che opera nel citoplasma e che genera acido isocitrico per altri scopi sintetici. La forma citoplasmatica dell'aconitasi è mostrata qui a destra in alto, dal file PDB 2b3y. E' composta da una singola catena proteica che si avvolge formando più domini (colorati qui in diverse gradazioni di blu). I domini si stringono come una morsa attorno al sito attivo, che contiene un complesso ferro-zolfo per catalizzare la reazione.

. . . o Proteina 1 Regolatrice del Ferro
La forma citoplasmatica dell'aconitasi agisce anche come proteina 1 regolatrice del ferro. La struttura qui a destra in basso, dal file PDB 2ipy, ci mostra come viene realizzata questa azione del tutto diversa.
Il complesso ferro-zolfo dell'aconitasi è instabile e deve essere sostituito di tanto in tanto. Quando i livelli di ferro nella cellula diventano troppo bassi, non c'è abbastanza ferro per rigenerare il complesso e la proteina passa alla sua seconda funzione. La proteina si apre e si lega a specifici tratti a forcina di alcuni particolari RNA messaggero. Viene legato una tratto a forcina all'inizio dell'RNA messaggero che codifica per la ferritina e cinque tratti a forcina alla fine dell'RNA messaggero che codifica per il recettore della transferrina. In questa forma l'enzima è diventato la proteina 1 regolatrice del ferro, inibisce la formazione di ferritina, così meno ferro viene tenuto fermo in deposito, ed aumenta la sintesi del recettore della transferrina, così la cellula può catturare dal sangue più transferrina e, con essa, più ferro.

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