Nuovo metodo di analisi dei dati di assorbimento dei raggi x per l'indagine strutturale delle metallo proteine

INTRODUZIONE 1 1 INTRODUZIONE Gli strumenti della biofisica applicati allo studio delle proteine hanno prodotto nel secolo scorso una serie di risultati che consentono di comprendere il funzionamento di molte molecole biologiche. Con il generale incremento della quantità dei dati accumulati sui genomi di molti organismi, in particolare l’uomo, è in pieno fermento lo studio sistematico di proteine sempre più complesse. Lo scopo principale è poter integrare l’informazione di base sulla sequenza nucleotidica e aminoacidica delle macromolecole alle loro caratteristiche funzionali determinate sostanzialmente dalla struttura tridimensionale assunta da queste nella forma attiva. La struttura delle proteine è il risultato di una combinazione di fattori, in parte d’origine genetica, dunque ereditata dall’organismo (o dagli organismi), ma anche dipendente dall’ambiente in cui essa viene espressa. Considerando infatti il vivente in un equilibrio dinamico con l’ambiente, è chiaro che la sua capacità di reperire le risorse appropriate risulta decisiva nel bilancio fra i due fattori citati che contribuiscono alla sintesi e alla struttura di una proteina. Un esempio dell’influenza dell’ambiente è rappresentato dalle proteine che contengono gruppi prostetici o atomi metallici, cofattori indispensabili per l’attività di queste. Si tratta di molecole dall’attività catalitica, implicata in reazioni di trasferimento elettronico o di veicolazione di sostanze necessarie al corretto funzionamento del vivente. L’utilizzo di questi atomi dipende dalle loro proprietà chimico fisiche quali la capacità di dare efficaci coppie redox e di accogliere elettroni negli orbitali d vuoti. In merito ai metalli è necessario affermare che il loro utilizzo è limitato per ogni proteina a pochi atomi coordinati nei siti attivi . Volendo razionalizzare il fenomeno della coordinazione degli ioni metallici da parte di queste macromolecole, abbiamo che il metallo (M) ed un generico legante (che coordina il metallo) (L), danno luogo a composti di coordinazione secondo l’equilibrio: [M][L] [ML] K ML + L ML 2