|
|
Esosomi |
|||||
|
Molecola del Mese di Febbraio 2007 Gli esosomi distruggono le molecole di RNA messaggero dopo che queste hanno esaurito il loro compito  IntroduzioneLe informazioni genetiche sono custodite al sicuro all'interno del nucleo di ogni nostra cellula. La maggior parte dell'attività di una cellula, però, avviene fuori dal nucleo: le proteine vengono sintetizzate nel citoplasma, l'energia viene prodotta nei mitocondri, e le interazioni con l'ambiente avvengono sulla superficie cellulare. Per questo il nucleo ha bisogno di comunicare con il resto della cellula. Le molecole di RNA realizzano questa funzione. L'RNA messaggero (mRNA) trasporta le informazioni genetiche dal nucleo al citoplasma dove avviene la sintesi delle proteine. Le informazioni vengono copiate dal DNA all'mRNA, quindi l'RNA messaggero migra fino ai ribosomi, organelli del citoplasma dove avviene la sintesi proteica. Quando ha esaurito il proprio compito, l'mRNA viene distrutto e i nucleotidi che lo compongono vengono riciclati per sintetizzare nuovo RNA messaggero. Nei batteri l'mRNA ha una vita media molto breve, appena pochi minuti. Nelle nostre cellule, invece, alcuni mRNA possono sopravvivere anche per ore. Naturalmente questo processo deve essere attentamente controllato se non si vogliono eliminare molecole di mRNA ancora utili. Per questo la distruzione dell'RNA è affidata ad un insieme di enzimi specializzati. Questi passano al vaglio le molecole di RNA, individuano quelle inutili e le tagliano in pezzi. Distruzione totale Gli esosomi, come quello mostrato qui a fianco (file PDB 2nn6), sono tra le molecole che distruggono l'RNA inutile. La parte centrale dell'esosoma ha la forma di un cilindro cavo, all'interno del quale è nascosto l'apparato che taglia l'RNA. Il cilindro è composto di sei differenti subunità (blu e viola). Le altre tre subunità (verdi) aiutano a controllare che solo le giuste molecole di RNA possano entrare nella bocca vorace di questo complesso. L'uso di una molecola a forma di cilindro cavo per controllare la distruzione di altre molecole ci dovrebbe essere familiare, infatti abbiamo già incontrato molecole simili, i proteosomi, che distruggono le proteine inutili (AAA+ Proteasi mdm 8-2006).  Prepararsi
alla distruzionePrima che un esosoma possa aggredire un RNA messaggero, molti altri enzimi devono attaccare il filamento di RNA e prepararlo per la completa distruzione. Il primo passo consiste nel rimuovere la lunga sequenza di nucleotidi di adenina poliA che protegge la parte terminale 3' delle molecole di RNA messaggero. Questa viene rimossa da speciali ribonucleasi di deadenilazione come quella mostrata qui a fianco sulla sinistra (file PDB 2a1s). Il secondo passo consiste nel rimuovere il cappuccio 5' (mdm 1-2012) all'altra estremità della catena composto da un nucleotide di guanina attaccati alla rovescia e legato da tre gruppi fosfato. Questo cappuccio viene rimosso da un enzima specializzato come quello mostrato qui a fianco sulla destra (file PDB 1st0). Esplorando la struttura La figura qui sotto mostra un esosoma di un archeobatterio (file PDB 2c37). Questo enzima è più semplice di quelli delle nostre cellule. E' composto da un anello di sei subunità di due tipi simili. La struttura include anche due piccoli tratti di RNA legati in due dei tre siti attivi. Notate che i siti attivi si affacciano sulla superficie interna del canale centrale. . . . .  La catena proteica dell'esosoma lega le catene di RNA grazie ad una serie di amminoacidi basici, nella figura qui sotto si vedono ben sette arginine rosa e blu, che vengono a trovarsi vicine ai gruppi fosfato acidi dell'RNA. L'RNA è quindi trattenuto nel sito attivo dai legami elettrostatici tra i suoi gruppi fosfato negativi (sfere arancioni e rosse) e gli atomi di azoto positivi delle arginine (rosa e blu).
|
||||||
|
|
||||||
Bibliografia