Tirosina chinasi
Esaminiamo ora un'altra proteina, la tirosina chinasi che è stata la Molecola del Mese nel luglio 2003.
Potremo vedere nella sua struttura non solo porzioni ad alfa elica, ma anche zone beta a pieghe. Anche in questa proteina noteremo una molecola non proteica legata, ANP (5'-Adenil-immido-trifosfato).
Normalmente nella tirosina chinasi è presente ATP per assistere la reazione di fosforilazione, dato che è un donatore di ioni fosfato. In questo caso, per poter cristallizzare la proteina e sottoporla a diffrazione ai raggi x, hanno sostituito ATP con ANP che è simile strutturalmente, ma non può dare la reazione di fosforilazione e così la struttura proteica resta stabile per il tempo necessario ad eseguire l'esame.

1) Trascinate il mouse premendo il pulsante sinistro per ruotare la proteina
2) Premendo shift + pulsante sinistro potete ingrandirla o rimpicciolirla
3) Premendo shift + pulsante destro potete ruotarla attorno all'asse perpendicolare allo schermo
4) Premendo Ctrl + pulsante destro potete trascinarla sullo schermo
Notate che c'è un piccolo gruppo di atomo rossi e gialli in sequenza. Si tratta del gruppo trifosfato modificato dell'ANP. Provate ad ingrandirlo e a portarlo in primo piano (fig. 1). Se ci cliccate sopra compare la scritta Hetero: ANP 1 in basso. Notate in giallo gli atomi di fosforo, in rosso gli ossigeni, in blu l'azoto. Osservate anche l'anello del ribosio in grigio e rosso e i due anelli dell'adenina in grigio e blu.
5) Premendo il pulsante destro compare il menù principale. Scegliete Display e tra le opzioni che compaiono scegliete: Cartoons. Ora dal menù scegliete Color - Structure (fig. 2).
Le porzioni ad alfa elica della proteina sono colorate in porpora, e le porzioni beta pieghe in giallo. Notate che le porzioni beta pieghe sono disposte appaiate e antiparallele come si vede dalla punta delle frecce. Osservate la struttura a forcina con la catena proteica ripiegata su se stessa (fig. 3).

6) Ora dal menù scegliete Color - Group. Poi scegliete Select - Hetero - Ligand e poi Display - Spacefill - Van der Waals e ancora Color - CPK. Vedrete la struttura proteica rappresentata con colori diversi per ogni dominio funzionale e le molecole legate alla proteina in evidenza (fig. 4)
Notate in blu e azzurro scuro (a sinistra) i domini di legame che hanno il compito di legare le proteine alle quali la tirosina chinasi deve trasferire un fosfato. Notate in verde e azzurro chiaro (a destra) i domini catalitici che contengono ATP (il legando) la molecola che esegue la fosforilazione. Notate ancora il lungo filamento azzurro scuro che passa in diagonale dal dominio di legame a quello catalitico. Passa proprio all'interno del sito di legame e così impedisce la funzione dell'enzima. Questa infatti è una forma inattiva di titosina chinasi.
7) Per esaminare in dettaglio l'ANP procedete così: scegliete Display - Sticks e poi Select - Protein - Protein e ancora Display - Backbone. Ora ingrandite e portate in primo piano L'ANP (fig. 5).
Si possono vedere molto bene i due anelli della adenina (a sinistra in grigio e azzurro), L'anello del ribosio (al centro in grigio e rosso), la sequenza di gruppi fosfato (a destra in rosso e giallo) interrotta da un atomo di azoto (in azzurro)
8) Il gruppo ANP è inserito in una tasca apolare che può essere apprezzata così: scegliete Display - Spacefill - Van der Waals e poi Select - Hetero - Ligand e ora Option - Dot surface - Van der Waals (fig. 6).
Notate che gli amminoacidi che costituiscono la tasca e che si avvicinano all'anello aromatico dell'adenina dell'ANP sono apolari o aromatici come la leucina 273, la leucina 393, la valina 281 e la tirosina 340. (per osservarli basta un click del mouse e se ne può leggere il nome in basso). D'altra parte gli amminoacidi vicini ai gruppi fosfato sono basici come lisina 395 e arginina 388.
9) Osservate infine la coda verde (in alto in fig. 4) che si lega al dominio azzurro scuro. Questo legame è realizzato da una tirosina fosfato della coda (in evidenza in fig. 4 e in fig. 7). Anzi è proprio la fosforilazione di questa tirosina che inattiva l'enzima, infatti la tirosina fosforilata si va a legare al dominio azzurro scuro e così obbliga la proteina ad assumere la forma a palla che osserviamo.
In questa forma risulta inattivo il sito di legame (in blu in fig. 4) perchè è occupato da quel filamento che collega i domini in diagonale.
Per ottenere la figura 7, selezionate Select - Hetero - Ligand e poi Display - Spacefill - Van der Waals infine deselezionate Option - Dot surface - Van der Waals. Ora ruotate la struttura fino a identificare la tirosina fosforilata che tiene bloccata la coda della proteina (fig. 7). Esplorate gli amminoacidi del dominio azzurro scuro in mezzo ai quali si è legato il gruppo fosfato della tirosina. Anche qui, vicino al gruppo fosfato giallo e rosso, troverete alcuni amminoacidi basici e altri acidi.

1^ Esercitazione Chime

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