Tumori, malattie degenerative: la deregolamentazione delle vie di comunicazione interna delle nostre cellule è alla base di molte condizioni. I microtubuli – filamenti proteici microscopici – svolgono un ruolo cruciale nel controllo di questi scambi. Tuttavia, i loro meccanismi rimangono poco compresi. Un team dell’Università di Ginevra (UNIGE) ha identificato un nuovo meccanismo, che coinvolge due proteine, che ne governa la crescita. La scoperta apre prospettive senza precedenti per lo sviluppo di nuovi trattamenti che possono agire nel cuore stesso delle cellule. Questi risultati sono pubblicati in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS).
Come una città ha bisogno di reti di trasporto fluide per i suoi scambi e per il suo sviluppo, così le cellule hanno bisogno di microscopiche “strade” interne per approvvigionarsi, crescere e dividersi. Queste “strade” sono chiamate “microtubuli”. Sono lunghi filamenti proteici che costituiscono la spina dorsale della cellula. Problemi con la loro regolazione possono causare malattie come il cancro e disturbi neurodegenerativi.
Capire come funzionano – e in particolare i meccanismi che ne controllano e regolano la crescita – è quindi fondamentale. Sebbene negli ultimi quarant’anni siano stati compiuti progressi significativi in questo campo, la complessità di questo sistema continua a richiedere un’intensa attività di ricerca.
Due proteine chiave
Un recente lavoro di Charlotte Aumeier, assistente professore presso il Dipartimento di Biochimica della Facoltà di Scienze dell’UNIGE, fornisce nuove informazioni sul funzionamento dei microtubuli. Mostra come due proteine specifiche, CLIP-170 ed EB3, subiscono la separazione di fase liquido-liquido sulla punta del microtubulo durante la sua crescita. In altre parole, queste due proteine si separano dal mezzo liquido cellulare per formare una seconda fase liquida all’estremità del microtubulo, come una goccia d’olio nell’acqua.
I microtubuli sono strutture dinamiche che si costruiscono e si decostruiscono continuamente. “Questo fenomeno di separazione di fase, a livello dei microtubuli, aumenta la concentrazione delle proteine, compresa la tubulina, e stimola notevolmente la velocità di crescita dei microtubuli riducendo gli eventi di depolimerizzazione, cioè gli eventi di decadimento dei microtubuli”, spiega Charlotte Aumeier, l’ultima autore dello studio. Questo meccanismo sembra quindi controllare in modo molto concreto la dinamica dei microtubuli cellulari.
Azione congiunta
Julie Miesch, dottoranda nel laboratorio di Charlotte Aumeier e prima autrice dello studio, spiega che “è la sinergia tra CLIP-170 ed EB3 che garantisce la regolazione della crescita dei microtubuli, grazie a un meccanismo di separazione di fase liquido-liquido” . Preso singolarmente, CLIP-170 non ha alcuna interazione con la tubulina. Per quanto riguarda l’EB3, sebbene sia in grado di interagire con la tubulina, forma solo minuscoli aggregati sulla superficie. La combinazione di queste due proteine permette di regolare localmente la velocità di crescita dei microtubuli.
Il ruolo di queste due proteine è stato osservato mediante misurazioni in vitro e poi in cellulosa utilizzando una combinazione di due metodi, la microscopia a fluorescenza a riflessione interna totale e la microscopia confocale ad alto rendimento, disponibili presso l’UNIGE all’interno della piattaforma ACCESS GENEVA.
Questi risultati evidenziano un nuovo livello di regolazione nel controllo della dinamica dei microtubuli. Ciò apre la possibilità di nuovi bersagli nello sviluppo di nuove terapie antitumorali. Questa svolta promette di ampliare ulteriormente la nostra comprensione e la nostra capacità di agire nel cuore dei processi cellulari.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
