Non è sufficiente leggere all’interno della cellula se non si legge all’interno degli enzimi, con la cristallografia a raggi x è possibile leggere l’operato degli enzimi: metodica che ha permesso la mappatura di una parte della cellula.
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Il ruolo principale delle proteine ribosomali sembra essere quello di stabilizzare il nucleo di rRNA permettendo però i cambiamenti di conformazione dell’rRNA che sono necessari perché questi catalizzino una sintesi proteica efficiente. Vedi figure sotto riportate.
Struttura degli RNA nelle subunità maggiori di un ribosoma batterico, determinata mediante cristallografia ai raggi X.
A: strutture tridimensionali degli RNA della subunità maggiore (55 e 235) come appaiono neo I ribosoma, è mostrata anche una delle subunità proteiche del ribosoma L1 come punto di riferimento, poiché forma una protusione caratteristica sul ribosoma.
B: diagramma schematico della struttura secondaria deell’RNA 23S che mostra la rete estesa di appaiamento di basi; la struttura è sta divisa in sei domini strutturali i cui colori corrispondono a quelle della struttura tridimensionale in A.
Il diagramma della struttura secondaria è altamente schematizzato per rappresentare il più possibile la struttura in due dimensioni; per fare ciò sono state introdotte alcune discontinuità nella catena di RNA, anche se in realtà l’RNA 23S è una singola molecola di RNA.
POSIZIONE DELLE COMPONENTI PROTEICHE DELLA SUBUNITA RISOSOMALE MAGGIORE NEI BATTERI.
Gli rRNA (55 e 235) sono rappresentate in grigio e le proteine della subunità maggiore (27 delle 31 totali) in oro; per convenienza, le strutture proteiche mostrano soltanto l’ossatura polipeptidica.
A: immagine dell’interfaccia con la subunità minore, la stessa vista della figura B.
B: immagine posteriore della subunità maggiore, ottenuti ruotando A) di 180° intorno ad un asse verticale.
C: immagine dal basso della subunità maggiore che mostra il canale di uscita del peptide al centro della struttura.
Se cristallizziamo una macromolecola biologica (enzima) e la sottoponiamo ai raggi x, otteniamo delle strane figure: numerosi punti ordinati. Le macchie sono la disposizione regolare simmetrica degli atomi nel cristallo, tale disposizione regolare può essere spiegata attraverso le proprietà dei cristalli ed il fenomeno della diffrazione. Dalle figure di diffrazione possiamo risalire alla disposizione degli atomi nel cristallo.
Banale? Invece no perché se al posto del cristallo ci fossero proteine libere eterogenee (proteine primarie, amminoacidi, destrorse, sinistrorse, infezioni di ogni genere ecc.) le cose sarebbero molto più complicate. Tutto questo ci porta a comprendere l’importanza delle indagini con l’utilizzo di questa tecnica per determinare una giusta terapia a beneficio del paziente. Come si evince dalle figure sopra riportate l’opera svolta anni fa da Pasquale Ferorelli con la cristallografia ai raggi x apre ad una nuova visione, fondamentale per rilevare la funzionalità delle proteine.
