Che cos'è la modifica post-traduzionale?

La modifica post-traslazionale (PTM) è un processo nella biosintesi proteica che si verifica dopo che una proteina è stata tradotta dall'acido ribonucleico (RNA).Il processo di traduzione prevede la creazione di una catena di aminoacidi che corrisponde al modello di RNA.Una volta che questa catena è stata formata, la proteina è stata sintetizzata, ma spesso deve subire ulteriori cambiamenti prima che diventi pienamente funzionale.Questi cambiamenti sono noti come processi di modifica post-traslazionale e includono la modellatura tridimensionale, la formazione di ponti disolfuro, la fosforilazione o l'aggiunta di altre molecole.

Una delle azioni di modifica post-traduzionale più semplici che una proteina può essere sottopostauna forma stabile e tridimensionale nota come struttura nativa.Questo processo si verifica spesso direttamente dopo la traduzione ed è guidato da interazioni idrofobiche.Poiché l'ambiente intracellulare è acquoso, gruppi idrofobici che respingono l'acqua si raggruppano al centro della proteina lontano dall'acqua, creando una forma energeticamente stabile.Ulteriori proteine, note come chaperonine, possono anche aiutare le proteine di nuova formazione a piegarsi nella loro forma corretta. I ponti disolfuro e le reazioni di scissione proteolitica sono altri cambiamenti strutturali post-traduzionali che possono verificarsi nelle proteine.Se una proteina contiene due residui di aminoacidi di cisteina, può formare un legame covalente tra i due se sono adeguatamente allineati, alterando così la conformazione della proteina.Allo stesso modo, alcuni cambiamenti strutturali si verificano a causa della scissione proteolitica, in cui un enzima taglia un pezzo di proteina dopo che è stato tradotto.Un esempio di questo processo è l'insulina proteica, che rimane in una forma precursore inattiva fino a quando non si è sottoposto a scissione proteolitica per formare la molecola attiva.

L'aggiunta di gruppi funzionali, come gruppi di fosfato, gruppi di solfati, gruppi acilici o metilici,è anche una modifica post-traduzionale comune.Questi gruppi possono attivare una proteina, inibirla o segnalarla di muoversi altrove nella cellula.Ad esempio, molti enzimi passano tra stati attivi e inattivi a seconda che siano stati o meno fosforilati. L'ubiquitinazione è un'altra forma di modifica post-traduzionale che le cellule usano per etichettare le proteine.Il processo prevede l'aggiunta di ubiquitina, una piccola proteina di segnalazione, a una proteina attiva per colpirla per la degradazione.Sebbene l'ubiquitina possa anche fungere da molecola di segnalazione, viene generalmente utilizzata per modificare le proteine attive che la cellula sta cercando di degradare.In questo modo, una cellula è in grado di controllare i livelli di vari enzimi e altre proteine secondo i cambiamenti nell'ambiente.