Rottura ossidativa e riduttiva dei ponti disolfuro

Abbiamo visto, nei precedenti appunti, quali sono i passi da seguire per trovare la struttura primaria di una proteina. In questo articolo vedremo come separare le diverse sub-unità di una proteina e come rompere i legami disolfuro.

Le proteine che presentano più sub-unità hanno una struttura quaternaria, come per esempio l’emoglobina che è formata da due catene alfa e da due catene beta.



Separare le sub-unità

Molte proteine sono costituite da più sub-unità tenuta insieme da forze deboli. Esse possono essere separare utilizzando diversi approcci:

  • pH estremi.
  • Urea.
  • Guanidina HCl (un sale). Il cloruro di guanidinio o cloridrato di guanidina è il sale della guanidina e dell’acido cloridrico.

Tuttavia alcune catene sono tenute insieme da ponti disulfuro e, per romperli, si possono usare due metodi diversi:

  • La rottura ossidativa con acido performico.
  • La rottura riduttiva con agenti riducenti come DTT e beta-mercaptoetanolo.

La differenza tra questi due metodi è che il primo è irreversibile mentre la rottura con agenti riducenti è reversibile, quindi sarà necessaria un’ulteriore tappa per evitare che i ponti disolfuro si riformino.

Rottura ossidativa con acido performico

Il presenza di acido performico (HCOOOH) il ponte disolfuro si rompe e si formano due residui di acido cisteico (SO3-). I ponti disolfuro non si possono più formare perché SH (il gruppo sulfidrilico) è stato sostituito dall’acido cisteico.

I ponti disolfuro possono essere rotti con acido performico



Rottura riduttiva

Gli agenti riducenti per la rottura riduttiva sono il DDT (ditiotreitolo) o il beta-mercaptoetanolo. Questi composti rompono il ponte disolfuro, ma il problema è che i due gruppi SH possono nuovamente reagire e riformare il ponte SS.

Per bloccare la formazione dei ponti si aggiunge lo iodoacetato (I-CH2-COO-). In questo modo il residuo di cisteina diventa acetilato (S-CH2-COO-) e non si possono più riformare. Con questo metodo si bloccano i gruppi reattivi delle molecole di cisteina.

Il 2-mercaptoetanolo consente di rompere i ponti disolfuro
Rottura dei ponti disolfuro

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