Proteina

Una proteina è una macromolecola biologica eteropolimerica, i cui monomeri sono aminoacidi, uniti tra loro da legami covalenti detti peptidici.

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Le sequenze aminoacidiche delle proteine sono determinate (codificate) dai geni. Questo non vuol dire che tutti i geni codificano proteine, ma vuol dire che ogni proteina è codificata da un gene.

Le proteine svolgono quasi tutte1 le funzioni necessarie alla vita, dalla contrazione muscolare, al metabolismo, al trasporto di sostanze, alla regolazione genica, ecc.

La funzione deriva dalla conformazione

Una caratteristica notevole delle proteine è la loro ben definita struttura tridimensionale.
Una proteina resa lineare, anche se mantiene la stessa sequenza polipeptidica, non è più in grado di svolgere la propria funzione.

La funzione deriva dalla conformazione.

Questo è il concetto forse più importante di tutta la biologia, e vale un po' a tutti i livelli.

La sequenza degli aminoacidi è importante proprio perché è necessaria alla determinazione della conformazione della proteina.

Strutture diverse potrebbero avere la stessa funzione (anche se inevitabilmente non potrebbe essere esattamente qualitativamente e quantitativamente identica nella totalità dei contesti), me se la funzionalità cambia, inevitabilmente la conformazione deve essere diversa.

La funzione deriva dalla conformazione, e la conformazione deriva dalla sequenza primaria.
Può bastare anche la modifica di un solo aminoacido a far cambiare conformazione e struttura (pensiamo alla mutazione in cui si ha la Valina al posto del Glutammato nell'emoglobina, in una precisa posizione nota per dare anemia falciforme).

Si possono identificare 4 livelli di struttura nelle proteine

Struttura primaria: la sequenza ordinata degli aminoacidi, senza la tridimensionalità.
Struttura secondaria: la disposizione tridimensionale locale. A questo livello abbiamo i concetti di alfa-elica e foglietto beta.
Struttura terziaria: la conformazione tridimensionale complessiva di un singolo polipeptide.
Struttura quaternaria: la conformazione tridimensionale complessiva di complessi di più polipeptidi che formano un'unità funzionale.

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Alcuni database bioinformatici per le proteine:


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