Danno radicalico di proteine contenenti residui solforati e conseguente alterazione delle membrane lipidiche

Nelle cellule viventi, i radicali liberi sono parte integrante dei processi biochimici e giocano un ruolo importante nello sviluppo di una varietà di effetti biologici, alcuni dei quali associati a condizioni patologiche. In particolare l'attacco radicalico su proteine contenenti residui amminoacidici solforati può provocare danni trasferibili ad altri domini cellulari, come ad esempio le membrane.[1] Per meglio comprendere i suddetti effetti sulla struttura proteica e il conseguente meccanismo di trasferimento del danno, e' stata studiato il danneggiamento radicalico di differenti proteine contenenti residui solforati, quali ad es. lisozima, ribonucleasi e metallotioneine. Le specie radicaliche sono state generate mediante radiolisi gamma di soluzioni acquose in differenti condizioni. Lo studio delle alterazioni indotte nelle proteine è stato effettuato mediante spettroscopia Raman e saggi enzimatici, mentre il danneggiamento dei lipidi di membrana è stato monitorato mediante un modello lipide/proteina esposto a ?-radiolisi.[2] Dagli spettri Raman sono stati individuati sia i cambiamenti indotti nella struttura secondaria sia i residui amminoacidici che sono siti preferenziali dell'attacco radicalico (es. Tyr e Met). In particolare l'inattivazione di queste proteine è risultata essere associata al danno su specifici residui solforati e alla formazione di tioli a basso peso molecolare. Parallelamente, i modelli biomimetici hanno dimostrato che i radicali tiilici (RS.) generati in compartimenti acquosi sono in grado di diffondere nel doppio strato lipidico delle membrane e, interagendo con il doppio legame degli acidi grassi insaturi, di catalizzarne la conversione da cis a trans (vedi Schema). Viene cosi' supportata l'ipotesi di una formazione endogena di lipidi trans in seguito a stress cellulare con rilevanti conseguenze sulla struttura e proprietà delle membrane cellulari.