Mercurio- Organomercuriali- enzimi di detossificazione e MerR

Avevamo già parlato del mercurio nel post sulla sindrome del cappellaio matto...tuttavia questo elemento necessita di un post tutto suo per spiegare con più precisione cosa avviene quando il mercurio è nelle cellule.

Il mercurio è tossico per la sua alta affinità per i gruppi -SH, che sono tipicamente il terminale della catena laterale di un amminoacido chiamato Cisteina.

Inoltre in sua presenza è possibile che si formino delle specie ancora più tossiche del Hg(II)  e cioè gli organomercuriali. 

Il sistema batterico utilizza due diversi enzimi per detossificarsi da tali specie:

Organo mercurial-lisasi : RHgX + H⁺+ X^-  → RH + HgX₂

Hg(II)-reduttasi : Hg(SR)₂ + NADPH + H⁺ → NADP⁺+ Hg + 2RSH

Inoltre vi è la collaborazione di un operone

(cioè un insieme di geni che lavorano in maniera assolutamente correlata: da un gene operatore, geni strutturali e un repressore).

L'operone include la codifica di proteineche sono leganti periplasmatici (cioè extracellulari) e proteine di trasporto di membrana per quest'ultimi .

L'operone include anche una proteina regolatrice di trascrizione MerR, che controlla la trascrizione dei geni della detossificazione del Hg.

Essa funziona come un sensore del Hg intracellulare ed è una proteina dimera DNA-legante.

Si lega ad uno specifico sito del DNA in funzione della concentrazione di mercurio.

in assenza di Hg legato

il MerR reprime la trascrizione dei geni,

in presenza di Hg l'attiva.

Il legame del Hg alla proteina produce uno srotolamento del dna di 33°.

Quindi l'Hg agisce sul complesso MerR-DNA e regola l'abilità dell'RNA polimerasi di iniziare la trascrizione.

Ogni ione Hg è legato a tre tiolati, il legame all'interfaccia della subunità induce n cambiamento nella conformazione del dimero che è trasmesso al DNA.