L’emoglobina, proteina contenuta nei globuli rossi del sangue, fa parte delle proteine coniugate, ovvero contiene una parte non peptidica, detto gruppo prostetico, solitamente collegato all’azione biologica specifica della proteina. Il gruppo prostetico dell’emoglobina, l’eme, include uno ione ferro2+ posto al centro di una complessa struttura ciclica aromatica, e ha funzione respiratoria in quanto è capace di combinarsi in modo reversibile con l’ossigeno trasportandolo dai polmoni ai tessuti.
Se non l’hai già fatto, scarica Avogadro cliccando su free download Avogadro e guarda eventualmente i tutorial.
Questo esercizio permette di visualizzare in modo efficace la struttura quaternaria dell’emoglobina e tutti i suoi componenti.
Apri Avogadro e, con la sequenza File → import → Fetch from PDB → 2W6V, importa l’emoglobina umana. Se appare un cubo bianco, è la cella cristallografica di acquisizione che va cancellata con la sequenza Crystallografy → Remove unit cell.
Attenzione: la struttura importata deriva da una misura ai raggi X. Questa è una tecnica che ha difficoltà a riconoscere la presenza di atomi di idrogeno, che sono molto piccoli. Per questo motivo, ad esempio, nella struttura sono presenti atomi di ossigeno che sembrano essere “liberi”, in realtà corrispondono probabilmente a molecole di acqua, i cui idrogeni non sono riportati.
Visualizza la molecola nella struttura a bastoncini, mettendo la spunta a Stick (deselezionando sticks and balls). Clicca poi sulla chiave inglese, seleziona Colors e, nella tendina, scegli Color by residue. Avrai una visione cromatica della composizione della proteina, secondo la disposizione di ciascun amminoacido. Nota, i 4 gruppi eme (rappresentato dalla struttura centrale colore nocciola), la parte che lega al centro il ferro.
Per conoscere più a fondo la composizione amminoacidica della proteina, spunta Label, clicca sulla chiave inglese e richiama nella tendina text Residue name. Se hai altre curiosità su questa proteina puoi cliccare su altre informazioni che trovi nella stessa tendina.
Ora puoi visualizzare la molecola di emoglobina in modo da evidenziare la sua struttura quaternaria: spunta Ribbon, poi sulla chiave inglese seleziona Setting scegliendo Lines nella tendina Rendering e aumenta il valore di Radius. Vedrai formarsi la visualizzazione a nastro che evidenzia le quattro strutture globulari da cui l’emoglobina è composta.