I chaperoni sono comlpessi che interagiscono con le proteine per agevolarne il folding. Sono HSP, ossia proteine da shock termico. Tra i vari chaperoni vale la pena di ricordare i seguenti:
La sua azione è quela della disgregazione ATP-dipendente e provvede all'apertura della proteina per poterla degradare.
Per misurare l'attività di questi chaperoni è stato utilizzato un sistema reporter che emetteva luce, quantificabile con un comune luminometro. è stata utilizzata luciferasi che emetteva luce soltanto nello stato di folding corretto. Confrontando i controlli privi di HSP con i campioni a cui è stato aggiunto HSP 104 si è potuto confermare il suo ruolo nel folding delle proteine, ifatti l'attività luminosa era superiore. Inoltre, in un secondo esperimento, misurando la torbidità per quantificare l'aggregazione proteica è stato dimostrato che i chaperoni possono disgregare una proteina aggregata, ma se una proteina è disgregata non possono impedirne l'aggregazione.
Forma un comlesso multimerico che porta alla maturazione conformazionale dei recettori di ormoni steroidei e di chinasi che traducono il segnale.
Sperimentalmente è stato somministrato un ormone triziato a due colture cellulari che esprimevano il suo recettore, poi ad una si sono aggiunti anche chaperoni. Dopo aver centrifugato le cellule è stata misurata la radioattività dell'immuno pellet. Quello che si è constatato è che le cellule a cui erano stati aggiunti i chaperoni avevano legato una maggior quantità di ormone, a dimostrare che probabilmente i chaperoni aiutano il raggiungimento del corretto folding dei recettori ormonali.
Porta alla stabilizzazione ATP-dipendente di regioni idrofobiche in segmenti polipetidici estesi.
La struttura del DnaK consiste in un esteso dominio ATPasi, una breve sequenza linker, un dominio di legame per il substrato e un dominio con funzione ancora sconosciuta.
Il DnaK abbraccia e contiene il peptide bersaglio in una caratteristica conformazione detta "struttura a mandibola", che stringe il peptide attraverso denti idrofobici e ne arresta il folding.
Il meccanismo d'azione del DnaK può essere schematizzato nel "ciclo del DnaK". Questo ciclo inizia con l'unione della molecola di DnaJ con un substrato costituito da una proteina immatura; la proteina K dopo aver ricevuto la proteina da maturare idrolizza l'ATP e passa alla forma K-ADP. Il sistema si chiude formando la struttura a mandibola che ingabbia il peptide in via di maturazione. Si ha così un complesso costituito fa DnaJ + DnaK + peptide + ADP; il DnaJ lascia il complesso e GrpE, unito al substrato e al DnaK, idrolizza l'ATP ad ADP provocando il rilascio della proteina. La proteina rilasciata può aver raggiunto il folding oppure può essere immatura, se lo è può essere ricatturata dal sistema DnaK.
Svoge una facilitazione ATP-dipendente del folding verso lo stato maturo.
La catena peptidica di GroEL allo stato folded è costituita da 3 domini: apicale, intermedio ed equatoriale. Il dominio apicale ha struttura a β-sandwich, fiancheggiato da α-eliche è costituito dalla regione intermedia della catena polipeptidica. Il dominio equatoriale è il più lungo e comprende 10 α-eliche, inoltre comprende sia la porzione N-terminale che quella C-terminale. Infine il dominio intermedio è costituito da 3 α-eliche ed è compreso dalle due regioni che legano il dominio apicale a quello equatoriale. La molecola di GroEL è quindi costituita da 4 subunità : 2 in ognuno dei 7 anelli che lo costituiscono.
Il dominio equatoriale forma la parte centrale della molecola ed interagisce con entrambi i domini, dentro ogni anello e tra gli anelli.
I domini apicali sono al di sopra e al di sotto della struttura cilindrica della molecola e creano un'apertura verso l'interno della molecola stessa. Il piccolo dominio intermedio forma la parte più sottile del cilinro e si trova nel mezzo di ogni anello. Si verifica un evidente cambiamento conformazionale di GroEL quando GroES e ATP sono legate. La molecola GroES è legata da uno dei 7 anelli dei GroEL e viene chiusa dalla cavità centrale. L'anello di GroEL diventa più largo e la cavità interna del cilindro diventa più profonda.
GroEL è quindi un grande polimero dotato di cavità funzionali utili per avere un folding corretto. L'interazione che si genera in seguito a l legame di GroES provoca significative modificazioni strutturali. Anse e loops presenti nella molecola hanno un ruolo molto importante per l'appaiamento dei chaperoni. La struttura a 2 camere di GroEL vria a seconda della presenza o meno di GroES. La molecola si muove attraverso consumo di ATP. Ogni anello ha 7 ATPasi e quando ciclizza idrolizza ATP in ADP variando la conformazione della molecola. Una volta che la proteina da foldare è matura può uscire o continuare ad avere struttura intermedia. GroEL è una vera e propria macchina proteica per il folding. Si ha variabilità di porzioni idrofiliche e idrofobiche che stimolano la proteina e la portano al folding.
Stabilizzano le proteine in risposta allo shock termico.
portano ala formazione di proteine glicosilate nel reticolo endoplasmatico in cooperazione con le glicosiltransferasi.
La calnexina ha un dominio di transmembrana che la lega alla membrana del reticolo endolpasmatico, mentre la calreticulina ne è priva, quindi rimane solubile nello spazio del lume.
Prima che una normale proteina esca dal reticolo endoplasmatico si dirige verso l'apparato del Golgi dove subisce 3 distinte reazioni che hanno lo scopo di rimuovere due residui di glucoso e uno di mannoso che questa possiede. Poi, grazie al processo di controllo di qualità del reticolo, viene aggiunto un nuovo residuo di glucoso da una glicosiltransferasi. Questo residuo è importante in quanto sia la calnexina che la calreticulina possiedono un dominio lectinico che permette loro di legare solo oligosaccaridi monoglicosilati. Successivamente la proteina viene racchiusa in una vescicola e trasportata al Golgi dove subisce ulteriri processamenti.
Alcune proteine possiedono un elevato numero si asparagine glicosilabili. Ad esempio i fattori V e VIII della coagulazione hanno un grosso dominio con diversi siti di glicosilazione suscettibili al legame con la calnexina e la calreticulina.