proteina motrice

proteina motrice

Proteina in grado di funzionare come motore molecolare nei processi di motilità biologica. I processi evolutivi naturali hanno prodotto questa classe di proteine altamente specializzate per la conversione di energia chimica in lavoro meccanico. Alcune di esse funzionano in maniera cooperativa, altre da sole, ma tutte vanno incontro a un ciclo termodinamico che si ripete e che risulta in qualche modo analogo a quello di un motore a combustione interna. Molti batteri si muovono verso specifici composti chimici che fungono da sostanze attraenti e si allontanano da sostanze repellenti tramite un sistema di propulsione che ricorda una turbina. Il motore è costituito dall’assemblaggio di una serie di diverse molecole proteiche (appunto proteine motrici), situate nella parete cellulare, che interagiscono in modo cooperativo per generare una torsione su un flagello rigido che funge da propulsore. A differenza di altri motori molecolari, quello dei flagelli batterici non ricava la forza motrice direttamente da una reazione chimica come l’idrolisi di ATP, ma funziona come un motore elettrico, sfruttando un flusso di protoni convogliati attraverso il motore da un gradiente elettrochimico. Le conoscenze attuali sui motori molecolari eucariotici sono fondate su decenni di ricerche sulle basi molecolari della contrazione muscolare. Tra le proteine trovate nel tessuto muscolare, due sono particolarmente abbondanti: la miosina, con massa molecolare di 460 kDa, e l’actina, con massa molecolare di 42 kDa. L’actina e la miosina purificate sono in grado di assemblarsi a formare filamenti che assumono l’aspetto rispettivamente dei filamenti sottili e dei filamenti spessi del sarcomero (unità contrattile del tessuto muscolare striato). I filamenti di miosina e di actina scorrono l’uno rispetto all’altro in presenza di ATP. Oggi sappiamo che la miosina è un enzima che converte l’energia chimica del legame fosforico dell’ATP in lavoro meccanico esercitando una forza parallela su un filamento di actina. Un’altra proteina motrice è la chinesina, che è il prototipo di una famiglia di proteine omologhe nota come superfamiglia delle chinesine: la maggioranza delle proteine di questa superfamiglia sembra essere coinvolta nei movimenti e nella separazione dei cromosomi. (*)

→ Cellula. Movimento cellulare