Le vescicole sono piccoli contenitori cellulari che svolgono una varietà di funzioni, tra cui aiutare a spostare materiali, come proteine, lipidi e altri componenti cellulari, di cui un organismo ha bisogno per sopravvivere e riciclare i materiali di scarto.

Oltre a utilizzare motori molecolari per il trasporto a lunga distanza, le cellule devono anche spostare le vescicole per brevi distanze all’interno di parti specifiche della cellula. Ma gli esatti meccanismi di questo trasporto a breve distanza rimangono oggetto di ricerca tra gli scienziati.

Per affrontare questa sfida, un gruppo di ricerca della Divisione di Scienze della Vita dell'HKUST, guidato dal dottorando Qiu Hua e dal Dr. Wu Xiandeng, ricercatore post-dottorato dell'RGC, con la guida del Prof. Zhang Mingjie, ex professore titolare di Scienze della vita presso HKUST e il Prof. Wu Zhenguo, professore di scienze della vita dell'HKUST, hanno concentrato la loro indagine sul movimento delle vescicole sinaptiche (SV). Hanno scoperto che la separazione di proteine ​​specifiche associate a queste vescicole consente loro di muoversi in modo controllato tra le diverse regioni della cellula.

Nello specifico, una grande proteina chiamata Piccolo, che forma delle spirali, può catturare gli SV da un'area chiamata pool di riserva e posizionarli in un'altra area chiamata zona attiva in risposta ai segnali di calcio.

Hanno anche scoperto che un'altra proteina chiamata TFG aiuta a spostare le vescicole dal reticolo endoplasmatico (ER) a un'altra struttura cellulare chiamata compartimento intermedio ER-Golgi utilizzando un processo simile di separazione di fase.

I loro risultati suggeriscono che la separazione di fase potrebbe essere un modo comune con cui le cellule regolano il movimento a breve distanza delle vescicole in direzioni specifiche.

Lo studio, intitolato "Trasporto di vescicole a breve distanza tramite separazione di fase", è stato recentemente pubblicato sulla rivista Cell.

Nelle cellule, le vescicole devono muoversi in direzioni specifiche per soddisfare varie esigenze. Per distanze maggiori tra le diverse parti della cellula, si affidano a motori molecolari collegati alla struttura strutturale della cellula, chiamata citoscheletro.

Tuttavia, all’interno di aree più piccole della cellula, anche le vescicole devono spostarsi per brevi distanze. Ad esempio, nell'apparato del Golgi, che elabora e seleziona le proteine, le vescicole si muovono rapidamente su distanze di poche centinaia di nanometri. Allo stesso modo, ai terminali delle cellule nervose, le vescicole sinaptiche si spostano rapidamente dai siti di stoccaggio ai siti di rilascio su distanze di diverse centinaia di nanometri, programmate con precisione per il rilascio dei neurotrasmettitori.

A differenza del trasporto delle vescicole a lunga distanza, si sa molto poco riguardo a come vengono ottenuti i movimenti direzionali delle vescicole nelle cellule, tranne che è noto che non coinvolgono motori molecolari.

Fondamentalmente, questo studio identifica alcuni dei processi attivi nelle cellule che aiutano le vescicole a muoversi localmente su brevi distanze in direzioni specifiche.

"Il nostro studio dimostra che il trasporto direzionale e a breve distanza delle vescicole può avvenire attraverso la separazione di fase delle vescicole con condensati proteici, senza il coinvolgimento di motori molecolari, che può essere adottato in varie altre situazioni nel campo più ampio della biologia cellulare. Pertanto, un Un'importante direzione futura è quella di espandere la nostra scoperta di questo nuovo meccanismo di trasporto delle vescicole nella sinapsi ad altri processi cellulari che sono più comunemente studiati," ha detto il dottor Wu.