La Lattosio permeasi è una proteina integrale di membrana nel sistema dell’escherichia coli che ha la funzione di fare entrare nella cellula i Beta-galattosidi
L’eventuale assenza di questa proteina di trasporto rende impossibile l’assorbimento del lattosio nella cellula e il suo utilizzo metabolico da parte del microrganismo.
Questa proteina di trasporto è codificata nel gene LacY dell’operone del lattosio
La Lattosio Permeasi è una proteina di trasporto
Essa è classificata come un SYMPORTER, sfrutta un gradiente protonico verso la cellula per trasportare il lattosio nella stessa direzione verso cellula.
Essa è un trasduttore che trasforma l’energia libera immagazzinata sotto forma di gradiente elettrochimico ionico in gradiente di concentrazione.
La proteina è composta da 12 eliche alfa transmembrana dal peso molecolare di 45mila Dalton.
Ci sono 2 domini N e C terminali costituiti ognuno da sei eliche transmembrana, posizionate simmetricamente. All’interno c’è una cavità IDROFILA aperta verso il citoplasma, mentre l’altro lato è diretto fuori del citoplasma.
Si realizza un meccanismo di cotrasporto di un protone H+ che fa aprire il lato esterno alla cellula permettendo l’entrata contemporanea di una molecola di lattosio.
Cenni strutturali del trasporto
Il sito di legame del substrato sta vicino al dominio N terminale e giocano un ruolo importante il triptofano 151 e arginina 144, insieme alla Lisina 358 e asparagina 237.
Il glicoside si pone nel cuore idrofilo della proteina che è accessibile dalla parte del periplasma. Quando si lega il lattosio si ha una grande variazione di conformazione che rende accessibile il sito di legame dalla parte del citoplasma, causato dal legame di uno ione H+ ad un gruppo carbossilico di un amminoacido.
Una serie di amminoacidi interni permettono il trasporto del lattosio facendogli superare una barriera energetica di circa 20 kJ/mole.
Lattosio Permeasi senza Analogo del Lattosio
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Come si vede dall’ultima illustrazione, all’interno di questa proteina sono presenti particolari amminoacidi idrofili che permettono di legare il lattosio e farlo muovere verso l’interno della cellula. All’esterno invece gli amminoacidi sono prevalentemente APOLARI per poter ancorare la proteina al doppio strato lipidico.
Lattosio Permeasi CON Analogo del Lattosio
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La permeasi del lattosio è stata trattata anche su Proteopedia