Effetti su proteasomi e proprietà antiossidanti di un prodotto di ossidazione dell’EGCG

Oltre al complesso PA700/19S esistono altri complessi ad attività regolatoria, legati alle estremità del core catalitico 20S (PA200, PA28/11S) che permettono il corretto svolgimento dell’attività proteolitica da parte del proteasoma.
Il complesso regolatorio 19S permette il riconoscimento degli epitopi conformazionali delle catene di poliubiquitine legate al substrato, inoltre le subunità ad attività ATPasica alla base agiscono da chaperonine, facilitando la perdita di struttura secondarie e terziaria delle proteine che devono essere degradate, al fine di facilitarne l’ingresso nella cavità che contiene il sito catalitico.
Tale processo avviene in due fasi distinte, l’associazione iniziale e reversibile del 19S con la catena di poliubiquitina, seguito da un legame più stabile con una estremità, ripiegamento, o regione non strutturata del substrato. L’unica subunità ad attività catalitica del coperchio invece, denominata POH1, idrolizza il legame peptidico tra la catena di poliubiquitina e il substrato.

Nelle cellule dei mammiferi è stato identificato un altro complesso regolatore, denominato PA28 o REG o 11S, che funziona come attivatore dalla funzione peptidasica del core catalitico 20S. Tale complesso è composto da due subunità, PA28α e PA28β, organizzate in un complesso eptamerico α3β4, di circa 180-200 KDa. Tali subunità si sono originate per duplicazione e divergenza dal gene che codifica per P28γ, una proteina (conosciuta anche come antigene Ki), a localizzazione prevalentemente nucleare, espressa ad alti livelli nel cervello e dotata di attività anti-apoptotica.

Il PA28 si lega in modo ATP indipendente agli anelli esterni del proteasoma 20S e la sua espressione è collegata ad un aumento dell’efficienza di presentazione di alcuni antigeni.
Recenti studi di cinetica mostrano come il PA28 aumenti l’affinità del proteasoma per le proteine substrato favorendo l’ingresso delle proteine da degradare e il rilascio dei prodotti. Nel core 20S privo di subunità regolatorie, le code amino-terminali delle subunità α si proiettano verso l’interno della cavità catalitica, bloccandone l’accesso; al contrario, il legame delle subunità PA700 e PA28 porta all’apertura del canale. La differenza è che nel caso del legame di PA700, il processo richiede energia, mentre il legame di PA28 determina un ripiegamento delle code delle subunità α, e quindi l’apertura massimale del canale, in assenza di ATP, e il rilascio di peptidi più lunghi.

L’espressione costitutiva del complesso PA28 è bassa in molti tessuti, tra cui quello cerebrale, mentre la sua espressione viene indotta in presenza della citochina IFN- γ e da condizioni patologiche quali, ad esempio, un’infezione virale. Come già accennato all’inizio, una delle funzioni del proteasoma è la processamento degli antigeni presentati in associazione con le molecole MCH I (complesso maggiore di istocompatibilità di classe I).