Regolazione Proteine Enzimatiche
Poiché sono destinate ad attivarsi in modo coordinato, le proteine che costituiscono gli enzimi di una via metabolica vengono in genere sintetizzate contemporaneamente, a livello di organuli cellulari complessi, detti poliribosomi. La molecola di RNA messaggero (mRNA) che presiede a questo processo multiplo di sintesi proteica (pertanto detta RNA poligenico o policistronico) si forma sullo stampo di un tratto di DNA in cui i geni che codificano per le diverse proteine enzimatiche possono trovarsi vicini fra loro, in un sistema di geni che prende il nome di operone.
Poiché sono destinate ad attivarsi in modo coordinato, le proteine che costituiscono gli enzimi di una via metabolica vengono in genere sintetizzate contemporaneamente, a livello di organuli cellulari complessi, detti poliribosomi. La molecola di RNA messaggero (mRNA) che presiede a questo processo multiplo di sintesi proteica (pertanto detta RNA poligenico o policistronico) si forma sullo stampo di un tratto di DNA in cui i geni che codificano per le diverse proteine enzimatiche possono trovarsi vicini fra loro, in un sistema di geni che prende il nome di operone.
Ad esempio, nel batterio Escherichia coli si trova un complesso di tre geni, ciascuno dei quali fornisce le informazioni per la sintesi di ognuno degli enzimi necessari alla via metabolica di utilizzazione del lattosio: la galattosidasi, la permeasi e la transacetilasi.
La galattosidasi scinde per idrolisi il lattosio in glucosio e galattosio; la permeasi è coinvolta nel trasporto del lattosio attraverso la membrana batterica e la transacetilasi trasferisce un gruppo acetile da una molecola di acetil CoA. Dell’operone fanno parte anche geni che non codificano per la sintesi di proteine enzimatiche, ma svolgono funzione regolativa dell’attività di quelli codificanti, inducendola o inibendola; in tal modo, esercitano un controllo indiretto sulla via metabolica in cui quegli enzimi sono coinvolti.
Regolazione Attività delle Proteine Enzimatiche
Alcuni passaggi delle vie metaboliche sono catalizzati da particolari enzimi che vengono detti allosterici, spesso di composizione complessa e formati da numerose subunità proteiche.
Ciò che caratterizza gli enzimi allosterici è la capacità di accogliere in uno specifico sito (diverso dal sito attivo in cui si inseriscono i reagenti) una molecola, di solito di basso peso molecolare che, legandosi all’enzima, ne determina una variazione conformazionale. Se l’enzima cambia la sua forma, non riesce più ad accogliere i reagenti, e dunque la reazione non può avvenire.
In genere, il composto organico capace di bloccare l’attività dell’enzima allosterico è lo stesso prodotto finale della via metabolica, che opera quindi un meccanismo di regolazione a retroazione (o a feedback).
