Proteasoma (26S)

Scheda di riferimento — struttura citata ma non spiegata nel corso. Sintesi da fonti autorevoli.

Gene / locus: complesso multi-subunità (>30 proteine). Core 20S: α-subunità PSMA1–7, β-subunità PSMB1–7 (la catalitica β5 = PSMB5, UniProt P28074, NCBI Gene 5693). Cappuccio 19S: ATPasi PSMC1–6 + subunità PSMD. Classe / famiglia: proteasi multicatalitica; macchina di degradazione proteica ubiquitina-dipendente e ATP-dipendente.

Struttura

Il 26S è formato da un core catalitico 20S chiuso da uno o due cappucci regolatori 19S.

• 20S: barile cilindrico di 4 anelli eptamerici sovrapposti (α₇ β₇ β₇ α₇). I siti proteolitici stanno sui due anelli β interni, con tre attività: chimotripsino-simile (β5), tripsino-simile (β2), caspasi-simile (β1). Gli anelli α esterni fanno da “cancello” d’ingresso.
• 19S: una base con 6 ATPasi AAA+ (Rpt1–6) che riconosce l’ubiquitina, srotola il substrato e apre il gate, e un lid con la deubiquitinasi che recupera l’ubiquitina.

Immagine: Oeckes, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (modello da PDB 5MPB). 20S in basso, 19S in rosso in alto.

Funzione

Degrada le proteine marcate da una catena di poliubiquitina K48 (Ubiquitinazione): le riconosce, le denatura/srotola consumando ATP, le trasloca nel core e le taglia in brevi peptidi. Funzioni chiave:

• Controllo di qualità (rimozione di proteine mal ripiegate/danneggiate).
• Regolazione del ciclo cellulare e della segnalazione: degrada cicline, l’inibitore p27, IκB (che libera NF-κB), e regola i livelli di p53.
• Presentazione antigenica MHC-I: genera i peptidi presentati ai linfociti T (l’immunoproteasoma, indotto da IFN-γ).

Sintesi e regolazione

Espresso in tutte le cellule (essenziale). L’immunoproteasoma (subunità β1i/β2i/β5i) è indotto da IFN-γ nell’infiammazione. È un bersaglio farmacologico consolidato: gli inibitori del proteasoma (es. bortezomib) sono usati nel mieloma multiplo.

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• Ubiquitinazione — è il destino delle proteine poliubiquitinate marcate per la degradazione.

Fonti: UniProt P28074 (PSMB5), NCBI Gene 5693, PDB 5MPB, PubMed PMID 28460188 (Bard et al., Annu Rev Biochem 2018).