Scoperto il meccanismo della migrazione proteica

Modifiche del recettore di membrana SecA permettono la migrazione delle proteine da un compartimento cellulare ad un altro

La esocitosi proteica è un meccanismo importante in biologia ed è essenziale per la vita. E consiste nel portare all'esterno della cellula specifiche proteine. Esempi di proteine ??che migrano all'esterno della cellula o in uno specifica regione cellulare come la membrana ad esempio sono l'insulina (la cui assenza porta al diabete), gli anticorpi (essenziali per combattere le infezioni), i canali di membrana (essenziale per la funzionalità delle cellule ad esempio quelle neuronali) e le proteine ??tossiche (secrete da microrganismi patogeni).

La migrazione delle proteine ??è dovuta a segnali chimici chiamati peptidi di segnale. Questi peptidi segnale agiscono come indirizzi postali per le proteine ??che possono essere esportate verso la membrana di specifici organelli o per il trasporto all'esterno della cellula.

In ricerche precedenti, Dr Economou, in collaborazione con Babis Kalodimos (Rutgers University), ha rivelato come peptidi segnale si legano ad un recettore cellulare specifico sulla membrana collegato al canale per l'esportazione all'esterno della cella.

È stato osservato che questo recettore agisce anche come un nanomotore, con due parti simili ad un pistone che in qualche modo spingono le proteine fuori ??dalla cellula. L'esatto meccanismo con cui avveniva era rimasto un mistero. Fino ad ora.

In questo studio, pubblicato nel numero di dicembre di Molecular Cell, Economou e il suo team mostrano come il recettore Seca si sposta per spingere le proteine ??fuori dalla cella: quando un peptide segnale entra in contatto, i due pistoni diventano eccitati. Essi si posizionano uno contro l'altro in una serie di fasi definite e modificano la loro forma. Questa serie finemente orchestrata di movimenti apre il canale delle esportazioni e intrappola la proteina da esportare al suo interno. Nella fase finale, le due parti si dissociano e il restante singolo pistone spinge la proteina all'esterno, ricominciando il ciclo dall'inizio con movimenti ripetuti.

La scoperta aggiunge un pezzo importante nel puzzle per sfruttare la migrazione di proteine ??a scopi terapeutici. "Andando avanti, questa scoperta ci aiuterà a concentrare gli sforzi per trovare antibiotici specifici contro nocive vie di secrezione delle proteine batteriche", spiega Economou. "Offre anche la possibilità di ottimizzare la produzione biotecnologica di biofarmaci umani utilizzando i microbi come 'fabbriche cellulari' per la secrezione di prodotti biofarmaceutici."

Approfondimenti: SecA

Redazione (05/02/2014)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: esocitosi, proteine, nanomotore, migrazione

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