La proteina della banda 3 è una proteina presente nella membrana cellulare di diversi tipi cellulari pur avendo un importante ruolo nel metabolismo dei globuli rossi. Appartiene alla classe delle proteine integrali. Alla proteina della banda 3 fu, inizialmente, affidato un ruolo di trasportatore anionico; le successive ricerche, tuttavia servirono a ipotizzare un ruolo attivo nel controllo e nella modulazione della glicolisi e - in generale - nel metabolismo del glucosio.
Il nome "proteina della banda 3" deriva dalla presenza, a seguito di una elettroforesi della proteina in un agglomerato che, spazialmente, si dispone su una terza banda.
Struttura
La proteina della banda 3 attraversa la membrana cellulare mediante 12-14 loop. I domini C-terminale e N-terminale sono presenti all'interno del citoplasma. Nel dominio C-terminale è legata l'anidrasi carbonica, un enzima che catalizza la reazione reversibile di formazione di acido carbonico a partire da acqua e anidride carbonica. Nel dominio N-terminale, invece, possono legarsi numerose proteine e, attraverso l'anchirina, i filamenti del citoscheletro-
Funzionamento
Nel globulo rosso, la proteina della banda 3 media lo scabio anionico tra lo ione bicarbonato (HCO3-) presente nel citoplasma e il cloro presente nel plasma. L'origine dello ione bicarbonato è da ricercare nell'attività dell'anidrasi carbonica che catalizza la seguente reazione:
CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-
La presenza dello ione bicarbonato "attiva" la proteina che, attraverso uno scambio ionico, lo traduce nel plasma e permette l'entrata del cloro. La reazione tra un protone e un anione clorico porta alla formazione dell'acido cloridrico, che fa virare il pH verso l'acido. La presenza di un citoplasma acido rende l'emoglobina poco affine all'ossigeno che lo cede con più facilità. In questo modo, l'eritrocita può "modulare" la cessione dell'ossigeno ai tessuti.
Blocco della glicolisi
La proteina della banda 3, nel suo dominio N-terminale, è capace di legare numerosi enzimi; in particolare, quando la cellula è satura di ossigeno, con una elevata concentrazione di emoglobina nello stato R, la proteina della banda 3 "sequestra" alcuni enzimi glicolitici deviando di fatto il metabolismo del glucosio verso la via dei pentoso fosfati. La ragione di questo "switch" metabolico è da ricercare nella maggiore richiesta di NADP ridotto che server per il contenimento dei radicali liberi, agendo sulla riduzione del glutatione.
Bibliografia
- Regulation of glycolysis via reversible enzyme binding to the membrane protein, band 3. Low PS, Rathinavelu P, Harrison ML. J Biol Chem. 1993 Jul 15;268(20).
Introduzione ai carboidrati: Introduzione e classificazione dei carboidrati, Struttura e chiralità degli zuccheri, monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. Glucosio e mutarotazione del glucosio.
Introduzione ai lipidi: I lipidi
Introduzione agli aminoacidi: Aminoacidi, carica ionica degli aminoacidi, punto isoelettrico, legame peptidico.
Metabolismo degli aminoacidi: Transaminazione, ciclo dell'urea.
Metabolismo dei carboidrati: Glicolisi, , regolazione della glicolisi, regolazione del metabolismo del glucosio, gluconeogenesi, via dei pentoso fosfati, glicogenolisi. Regolazione del glucosio ematico.
Ciclo di Krebs: Decarbossilazione ossidativa del piruvato.
Introduzione alle proteine: Proteine e struttura (struttura primaria, struttura secondaria, struttura terziaria alfa-elica, foglietto beta), enzimi, emoglobina.
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