Le proteine: Storia ed etimologia

Le proteine sono state riconosciute come una classe distinta di molecole biologiche a partire dal

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Le proteine sono state riconosciute come una classe distinta di molecole biologiche a partire dal XVIII secolo grazie agli studi condotti da Antoine Fourcroy ed altri, sulla base della capacità di tali sostanze di coagulare o flocculare sotto un trattamento con il calore o con l’acido. In tale epoca, alcuni celebri esempi comprendevano l’albume, l’albumina del sangue, la fibrina e il glutine del frumento.

Le proteine sono stati descritte dal chimico olandese Gerardus Johannes Mulder e gli fu attribuito il nome dal chimico svedese Jöns Jacob Berzelius nel 1838. Mulder effettuò analisi elementari sulle proteine comuni e scoprì che quasi tutte avevano la stessa formula empirica, C400H620N100O120P1S1. Egli giunse alla conclusione erronea che esse fossero composte da un solo tipo, ma molto grande, di molecola. Il termine “proteina” per descrivere queste molecole è stata proposta da Berzelius, collega di Mulder; il termine deriva dalla parola greca (proteios, πρώτειος), che significa “primario”, “in testa” o “in piedi davanti”, Mulder continuò a identificare i prodotti dellai degradazione delle proteine, come l’aminoacido leucina di cui calcolò un peso molecolare, quasi corretto, di 131 Da.

I primi scienziati nutrizionali, come il tedesco Carl von Voit, ritenevano che la proteina fosse il nutriente più importante per il mantenimento della struttura del corpo, poiché si pensava che “carne fa carne”. Karl Heinrich Ritthausen estese le forme proteiche note con la scoperta dell’acido glutammico. Al Connecticut Agricultural Experiment Station fu eseguito un dettagliato esame delle proteine vegetali da parte dello scienziato Thomas Osborne Burr. Lavorando con Lafayette Mendel e applicando la legge del minimo all’alimentazione dei ratti di laboratorio, fu possibile stabilire quali fossero gli amminoacidi essenziali. Lo studio fu continuato da William Cumming Rose. Fu grazie all’opera di Franz Hofmeister e Hermann Emil Fischer che si riuscì a identificare le proteine come polipeptidi. Il ruolo centrale delle proteine come enzimi negli organismi viventi non è stato pienamente accettato fino al 1926, quando James Batcheller Sumner dimostrò che l’ureasi era in realtà una proteina.

La difficoltà di isolare proteine in grandi quantità rendeva molto difficile ai primi biochimici lo studio delle proteine. Quindi, i primi esperimenti erano focalizzate su quelle che potevano essere purificate più facilmente, come quelle del sangue, l’albume d’uovo, le varie tossine e enzimi metabolici/digestivi ottenuti nei macelli. Nel 1950, la Armour and Company purificò 1 kg di ribonucleasi A dal pancreas di un bovino e lo rese disponibile gratuitamente agli scienziati; ciò fece diventare la ribonucleasi A uno strumento importante per lo studio della biochimica per i decenni successivi.

Linus Pauling è riconosciuto per aver previsto le regolari strutture secondarie proteiche a base di legami idrogeno, un’idea che era già stata proposta da William Astbury nel 1933. Il successivo di Walter Kauzmann sulla denaturazione, basato in parte sul precedente studi di Kaj Linderstrøm-Lang, ha contribuito una comprensione del ripiegamento delle proteine e della struttura mediata da interazioni idrofobiche.

La prima proteina sequenziata fu l’insulina nel 1949, grazie al di Frederick Sanger. Sanger determinò correttamente la sequenza di amminoacidi dell’insulina e quindi dimostrò definitivamente che le proteine sono costituite da polimeri lineari di amminoacidi anziché catene ramificate o colloidi. Questa scoperta gli valse il Premio Nobel nel 1958.

Le prime strutture proteiche risolte furono quelle dell’emoglobina e della mioglobina, rispettivamente per merito di Max Perutz e Sir John Cowdery Kendrew, nel 1958. A partire dal 2014 la Protein Data Bank possiede oltre 90.000 strutture proteiche a livello atomico. In tempi più recenti, la criomicroscopia elettronica di grandi assiemi macromolecolari e la predizione computazionale delle strutture proteiche dei piccoli domini proteici sono due metodi di approccio alla risoluzione atomica.

Fonte: Wikipedia

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