proteina di trasporto
proteina di trasporto
Proteina di membrana che facilita il passaggio (diffusione facilitata) di sostanze chimiche attraverso le membrane cellulari – che solitamente avviene per diffusione passiva, secondo il gradiente di concentrazione – o trasporta la sostanza legandosi a essa (trasporto attivo). Le proteine che facilitano la diffusione formano in genere pori o canali specifici, attraverso i quali le sostanze passano più velocemente: in tal caso il passaggio è controllato dal gradiente di concentrazione e non è richiesto alcun contributo energetico. Le proteine che effettuano il trasporto attivo possono invece lavorare anche contro il gradiente di concentrazione utilizzando fonti di energia come gradienti chimici o l’adenosintrifosfato (ATP). Le proteine di trasporto, presenti sia nei Procarioti sia negli Eucarioti, sono proteine che attraversano la membrana cellulare e trasportano molecole del tipo più diverso appartenenti in genere a due categorie: nutrienti e sostanze endogene necessarie al funzionamento cellulare e xenobiotici potenzialmente tossici per la cellula che debbono essere eliminati una volta entrati per diffusione passiva. In genere, esistono tante proteine di trasporto quanti sono i tipi di molecole da trasportare, ma esistono anche proteine in grado di operare con molti substrati differenti. La struttura e il meccanismo di azione delle proteine di trasporto sta cominciando a delinearsi dopo che alcune di queste sono state cristallizzate e studiate mediante la diffrazione ai raggi X. Si tratta in genere di proteine che attraversano la membrana con un elevato numero di eliche, frequentemente 12, con importanti domini exo- ed endocitoplasmatici. In genere l’interazione con il substrato e l’appropriata fonte di energia inducono una serie di variazioni conformazionali che determinano la traslocazione del substrato da un lato all’altro della membrana. Alcuni farmaci hanno queste proteine come bersaglio mentre l’attività farmacologica di molti altri ne è fortemente condizionata. Tra le proteine di questo tipo, bersaglio di farmaci, sono, per es., le proteine che trasportano i neurotrasmettitori noradrenalina (NA-T), serotonina (5-HT-T) e dopamina (DA-T) che controllano la loro ricaptazione (uptake) a livello delle sinapsi nervose. I moderni farmaci antidepressivi inibiscono il loro funzionamento, con il risultato di mantenere una elevata concentrazione del neurotrasmettitore nella sinapsi. Un’altra famiglia di proteine di trasporto che incide frequentemente sulla farmacologia e sulla farmacocinetica dei farmaci è quella delle proteine di trasporto multisubstrato che sono presenti sia tra gli Eucarioti sia nei Procarioti. Le loro funzioni e il loro impatto sui farmaci possono essere esemplificate dalla glicoproteina P (Pgp) che è un membro della superfamiglia ABC (ATP binding cassette) ed è la più diffusa e più studiata. La sua capacità di estrudere dalla cellula una gran varietà di molecole lipofile fa sì che essa sia in grado di interferire con l’assorbimento di molti farmaci e con il loro passaggio attraverso le barriere fisiologiche come la barriera ematoencefalica. La sua espressione indotta dai chemioterapici, determina, inoltre, l’apparizione di resistenze sia a livello di cellule tumorali sia di microrganismi.