Le piccole cose contano: ad esempio, un amminoacido può alterare completamente l’architettura della cellula. I ricercatori delle Università di Göttingen e Warwick hanno studiato la struttura e la meccanica del componente principale del citoscheletro della cellula: una proteina nota come actina. L’actina si trova in tutte le cellule viventi dove svolge una serie di funzioni importanti: dalla contrazione muscolare alla segnalazione cellulare e alla forma cellulare.
Questa proteina è disponibile in due diverse varietà chiamate “isoforme”, note come gamma actina e beta actina. La differenza tra le due proteine è minuscola, variano solo pochi amminoacidi in una sola parte della molecola. Eppure questo piccolo cambiamento ha un grande impatto sulla cellula. In natura normalmente si trovano solo miscele delle due isoforme. Nel loro studio, i ricercatori hanno separato le due isoforme e le hanno analizzate individualmente. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Comunicazioni sulla natura.
I ricercatori hanno studiato il comportamento delle reti di filamenti, concentrandosi in particolare sulle proprietà uniche delle singole isoforme. Hanno utilizzato tecniche specializzate che hanno permesso loro di valutare la meccanica e la dinamica dei modelli di ricerca delle reti citoscheletriche, attingendo alle competenze in biofisica a Göttingen e in bioingegneria a Warwick.
I risultati indicano che la gamma actina preferisce formare reti rigide vicino all’apice della cellula, mentre la beta actina forma preferenzialmente fasci paralleli con un modello organizzativo distinto. Questa differenza è probabilmente dovuta alla più forte interazione della gamma actina con tipi specifici di ioni caricati positivamente, che rende le sue reti più rigide di quelle formate dalla beta actina. “I nostri risultati sono convincenti perché aprono nuove strade per comprendere le complesse dinamiche delle reti proteiche all’interno delle cellule”, spiega il professor Andreas Janshoff, Istituto di chimica fisica, Università di Göttingen. La ricerca fa avanzare la comprensione da parte degli scienziati dei processi cellulari fondamentali facendo luce su specifiche funzioni biologiche dell’actina, e ciò avrà particolare rilevanza per i processi che coinvolgono la meccanica cellulare come la crescita, la divisione e la maturazione delle cellule nei tessuti. “Le implicazioni di queste scoperte si estendono al campo più ampio della biologia cellulare, offrendo spunti che potrebbero avere un impatto su molte aree di ricerca e applicazioni, ad esempio nella biologia dello sviluppo”, aggiunge Janshoff.
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