Struttura primaria delle proteine e determinazione della sequenza

Ordine degli amminoacidi

La struttura primaria è l’ordine lineare in cui gli amminoacidi sono legati in una proteina; si rappresenta come $AA_1 - AA_2 - AA_3 - ... - AA_n$. Gli amminoacidi si uniscono per condensazione: il gruppo $-COOH$ di uno reagisce con il gruppo $-NH_2$ del successivo, con perdita di $H_2O$, formando il legame peptidico ammidico $-CO-NH-$. Per convenzione la sequenza si legge sempre dal N-terminale al C-terminale.

• Il legame peptidico è descritto come forte e rigido, senza rotazioni libere.
• L’ordine è essenziale: una sola variazione può alterare forma e funzione, come nell’anemia falciforme.

Determinazione della sequenza

La degradazione di Edman usa il fenilisotiocianato (PITC), che si lega in modo specifico al gruppo amminico N-terminale. Abbassando il pH, si rompe solo il primo legame peptidico e si stacca il primo amminoacido, che viene identificato, per esempio per cromatografia. Il ciclo si ripete sul peptide rimasto, esponendo un nuovo N-terminale. Schema semplificato: $PITC + H_2N-AA_1-AA_2-AA_3 \rightarrow PITC-AA_1 + H_2N-AA_2-AA_3$. Il metodo funziona bene per peptidi corti, fino a circa 50 amminoacidi; per proteine più lunghe occorre prima frammentarle con proteasi.