La ribonucleasi A è una macchina molecolare pericolosa per le cellule perchè taglia in modo indiscriminato ogni RNA che incontra. E' tossica per le cellule al punto che è stata anche sperimentata come farmaco anticancro. Sfortunatamente si è rivelata tossica non solo per le cellule cancerose, ma anche per quelle normali e quindi il suo uso in chemioterapia è stato abbandonato. Le cellule si difendono dalla ribonucleasi A (mostrata qui in blu) sintetizzando potenti inibitori come quello mostrato qui in verde (file PDB 1dfj). Questi inibitori si legano immediatamente ad ogni molecola di ribonucleasi A che riesce ad entrare nella cellula. Il legame che realizzano è molto forte a causa della vasta superficie di contatto tra le due molecole, infatti l'inibitore si avvolge quasi completamente intorno alla ribonucleasi.

Notate la struttura insolita dell'inibitore che ha una forma molto simmetrica a corona con tante porzioni alfa elica all'esterno (in rosso nella figura qui sotto) e altrettante porzioni beta pieghe all'interno (in giallo).




E' anche interessante notare che la struttura dell'inibitore è stabilizzata dalle interazioni apolari tra amminoacidi di leucina (evidenziati con gli atomi a forma di piccole sfere) che sporgono abbondanti nella porzione interna dell'inibitore tra le alfa eliche e le strutture beta pieghe come si vede nella figura qui a lato.

Queste figure sono state create con Jmol e Chime (vedi Chimica al Computer). Anche voi potete creare immagini simili seguendo questa procedura: cliccate sui codici di accesso PDB qui sopra per scaricare il file compresso (zip) della proteina, decomprimetelo e poi lanciatelo con Internet Explorer. Se avete installato Chime, potrete vedere le immagini in 3 dimensioni e scegliere nel menù Display le opzioni di visualizzazione che desiderate.

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Un elenco di tutte le strutture collegate con "Ribonucleasi" presenti negli archivi PDB fino al 30 agosto 2008 è disponibile qui.

Spunti per ulteriori approfondimenti
=> La struttura PDB 5rsa è stata risolta anche per diffrazione di neutroni, una tecnica in grado di determinare la posizione degli atomi di idrogeno, che invece sono invisibili nella diffrazione ai raggi x. L'esperimento è stato condotto su cristalli che si erano formati in acqua deuterata (acqua pesante). Nella struttura 5rsa, infatti, tutte le molecole d'acqua sono DOD (un atomo di ossigeno e due di deuterio) e anche molti degli atomi di idrogeno della proteina sono stati sostituiti da deuterio per scambio con acqua pesante, il solvente. Potete fornire una spiegazione del perchè in alcune posizioni nella proteina si trova deuterio, mentre in altre restano gli idrogeni originali?

=>Negli archivi PDB sono disponibili molte strutture di ribonucleasi che contengono vari inibitori all'interno del sito attivo. Potete trovare degli esempi nei quali gli inibitori sono simili all'RNA che normalmente viene tagliato dall'enzima?

=> I quattro ponti disolfuro della ribonucleasi A fissano la proteina nella sua forma attiva. Quanti di questi legami connettono porzioni distanti della catena e quanti legano, invece, porzioni più vicine stabilizzando così solo una piccola ansa?

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