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Molecola del mese di gennaio 2003
La siero albumina trasporta molecole di
acidi grassi nel flusso sanguigno
 Introduzione
Pensate a quanto è comodo essere capaci di mangiare. Ognuna delle
nostre cellule (ne abbiamo dieci miliardi!) richiede un apporto continuo
di nutrimento. Ma non dobbiamo preoccuparci di questo, a pranzo semplicemente
mangiamo ed il nostro corpo fa il resto. Il cibo viene digerito e le molecole
utili sono trasportate alle cellule in tutto il corpo, sfruttando la circolazione
del sangue. Il trasporto di molecole solubili in acqua, come lo zucchero,
è facile. Queste possono nuotare nel flusso sanguigno acquoso e
vengono assorbite dalle cellule lungo il percorso. Altri importanti nutrienti,
però, non sono solubili in acqua, così sono necessari speciali
trasportatori per guidarli verso le cellule che se ne devono nutrire.
Trasportare acidi grassi
La siero albumina mostrata qui a fianco (file PDB 1e7i)
è il trasportatore degli acidi grassi nel sangue. Gli
acidi grassi sono essenziali per due cose fondamentali nel vostro corpo.
Sono i mattoni per costruire i lipidi che formano le membrane intorno
e all'interno delle cellule. E sono anche delle ottime fonti di energia,
dato che possono essere degradati per formare ATP. Per questi motivi,
il nostro corpo possiede una riserva di acidi grassi che vengono immagazzinati
sotto forma di grasso nel tessuto adiposo. Quando il corpo ha bisogno
di energia o di materiali da costruzione, le cellule del tessuto adiposo
rilasciano acidi grassi nel sangue. Qui, gli acidi grassi vengono catturati
dalla siero albumina e portati in zone lontane del corpo.
Proteina versatile
La siero albumina è la proteina più abbondante nel plasma
sanguigno. Ogni molecola di questa proteina può trasportare sette
molecole di acido grasso. Queste si legano in profonde fessure nella
proteina, seppellendo le loro code idrocarburiche per tenerle lontano
dall'acqua circostante. La siero albumina si lega anche a molte altre
molecole insolubili in acqua. In particolare, si lega a molte molecole
di farmaci, per esempio all'ibuprofene, e può influenzare fortemente
il modo in cui questi vengono trasportati attraverso il corpo.
Proteina generica
Dato che la siero albumina è comune nel sangue e facile da purificare,
è stata una delle prime proteine ad essere studiata dai ricercatori.
Oggi, una proteina simile, la siero albumina bovina, o BSA, viene usata
estesamente nella ricerca quando è necessaria una proteina generica.
Dato che molti enzimi sono instabili quando vengono posti in una soluzione
diluita, sono difficili da studiare in laboratorio. Per risolvere il
problema è sufficiente aggiungere BSA perchè stabilizza
l'enzima durante l'esperimento, ma è relativamente neutrale così
non incide sulle sue proprietà.
Una collezione di trasportatori
Molte molecole devono essere trasportate nel sangue, per questo abbiamo
una vasta collezione di proteine trasportatrici. Diversamente dalla
siero albumina, molte di queste sono trasportatori specifici, che trasportano
solamente un unico tipo di molecola. Qui sotto ne vengono mostrati due
esempi.
La transtiretina, mostrata qui sotto a sinistra (file PDB 1tha),
trasporta ormoni tiroidei.
La transferrina, illustrata qui sotto a destra (file PDB 1h76),
trasporta ioni ferro.
Il sangue è pieno di questi trasportatori che portano il loro
carico avanti e indietro per tutto il corpo.
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Esplorando la struttura
Nel PDB sono disponibili molte strutture di siero albumina umana che
mostrano in che modo acidi grassi diversi si legano alla proteina. Nella
molecola all'inizio della pagina (file PDB 1e7i),
vi sono sette molecole di un acido grasso saturo legate alla proteina.
Alcune di queste fanno capolino fuori dalla superficie.
La struttura mostrata qui sotto (file PDB 1gnj)
ha sette molecole di acido arachidonico legate al suo interno.
La proteina è mostrata con tubi blu e gli acidi grassi sono rappresentati
con sfere. Esaminando questa struttura, si nota che la catena della
proteina circonda le code ricche di carboni degli acidi grassi, schermandoli
dall'acqua circostante. L'acido arachidonico è un acido grasso
insaturo con tre doppi legami che formano rigide pieghe nella catena
di atomi di carbonio. La cicloossigenasi
(mdm 5/2001) trasforma l'acido arachidonico in prostaglandine, messaggeri
molecolari che inducono il dolore e l'infiammazione.
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 Bibliografia
Stephen Curry, Peter Brick and Nicholas P. Franks (1999): Fatty
Acid Binding to Human Serum Albumin: New Insights from Crystallographic
Studies. Biochimica et Biophysica Acta 1441, pp. 131-140.
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