Struttura coiled-coil della cheratina

Abbiamo visto nel post precedente che le proteine, in base alla loro struttura terziaria, proteine possono essere suddivise in due classi:

  • Proteine fibrose: si associano formando delle fibre che conferiscono resistenza.
  • Proteine globulari: sono delle proteine più tondeggianti che svolgono molto ruoli biologici fondamentali.

In questi appunti parleremo delle cheratine, delle proteine proteine fibrose che si trovano in abbondanza in unghie e capelli.



Struttura molecolare coiled-coil

La cheratina è una proteina filamentosa ricca di zolfo, elemento contenuto nei suoi numerosi residui di cisteina. Ha una struttura quaternaria molto stabile e resistente perché composta da più strutture terziarie messe una in fila all’altra.

Le cheratine si sono evolute con una struttura adatta a resistere alla tensione. Sono costituite da molte sub-unità caratterizzate da una struttura secondaria ad alfa-elica destrorsa. Due eliche si possono associare per formare una struttura più complessa che viene chiamata coiled coil (un dimero). Affinché due eliche si avvolgano su se stesse si stabiliscono delle relazioni, come i ponti disolfuro.

Più strutture coiled coil (quindi costituite da due eliche superavvolte) si associano tra di loro, attraverso un’associazione testa-coda, per formare strutture ancora più complesse dette protofilamenti.
I protofilamenti si associano ancora per formare la protofibrilla: una struttura così fibrosa e complessa non può che conferire resistenza!

I legami crociati tra le catene polipeptidiche sono prevalentemente ponti disolfuro, che stabilizzano la struttura quaternaria.

Struttura delle cheratine
Fonte: http://www.federica.unina.it

Alfa e beta cheratina

  • α-cheratina: costituita da α eliche intrecciate fra loro, è debolmente basica, se non neutra. È presente nei mammiferi come epitelio, unghie, peli, corna. L’alfa cheratina è quella che abbiamo descritto nel precedente paragrafo.
  • β-cheratina: costituita prevalentemente da foglietti β, non da alfa eliche, è leggermente acida. È presente nei rettili e negli uccelli come epitelio, artigli, squame, penne e piume. Anche nella beta cheratina abbiamo una struttura quaternaria con diverse sub-unità che si associano e che vengono stabilizzate grazie alla formazione dei ponti disolfuro.

Leggi i nostri appunti sul collagene



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