Un approccio direzionale per la predizione della struttura terziaria delle proteine

Introduzione L’argomento che questa tesi affronta e` la predizione della struttura tridi- mensionale delle proteine. L’ipotesi che ha messo in moto questo lavoro e` la presunta direzionalita` che ha il fold proteico in natura. Una sequenza di aminoacidi assume, in natura, conformazione spaziale funzionale in tempi molto ristretti, avendo a disposizione un numero enorme di possibili cammini. Cioe` accade che la strada che porta a quella che viene chiamata conformazione nativa e` gia` spianata: l’apparato di biosintesi pro- teica non incomincia a cercare o provare fino a capire dove andare, esso gia` sa. Qual’e` allora l’ipotesi? L’ipotesi e` che la strada per raggiungere lo stato nativo viene indicata gia` dall’avvolgimento dei primi residui aminoacidici. A mano a mano che il processo di folding naturale procede i nuovi residui si posizioneranno nello spazio in base alla struttura proteica gia` presente, cioe` la probabilita` che l’arrivo di un aminoacido possa cambiare completamente cio` che gia` e` stato generato e` molto bassa. Questo tipo di ipotesi da` ragione oltre che della velocita` con cui una proteina si aggrega, anche del fatto che l’energia della conformazione nativa spesso e` molto vicina a quella di qualche altra conformazione non nativa. Cioe` ogni nuovo residuo, nonostante non possa sconvolgere completamente la struttura della proteina, determina mo- dificazioni energetiche indispensabili al corretto avvolgimento. Ovviamente, maggiore e` il numero di residui aminoacidici che hanno gia` assunto una strut- tura spaziale, minori saranno le modificazioni che puo` subire la struttura, ma mai assenti. L’ipotesi di direzionalita` e` stata usata per costruire un modello appro- simato, perche` non tiene conto di alcun tipo di interazione con l’ambiente. 10