I ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign hanno scoperto nuovi dettagli su come una cerniera proteica facilita il trasferimento delle proteine ​​nelle cellule. I loro risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, forniscono informazioni sui meccanismi cellulari che potrebbero essere sfruttati a fini terapeutici.

Le proteine ​​sono molecole essenziali che svolgono varie funzioni all’interno delle cellule. Alcune proteine ​​devono essere trasportate all'interno delle cellule dall'esterno e questo processo spesso comporta il passaggio delle proteine ​​attraverso un canale proteico noto come translocone. I transloconi contengono una regione cerniera flessibile che consente loro di subire cambiamenti conformazionali durante il trasferimento delle proteine.

In questo studio, i ricercatori si sono concentrati sul traslocone SecYEG, che è coinvolto nel trasferimento delle proteine ​​secretrici e di membrana nelle cellule batteriche. Hanno utilizzato una combinazione di tecniche, tra cui simulazioni di dinamica molecolare e misurazioni di singole molecole, per studiare il ruolo della cerniera flessibile nel trasferimento delle proteine.

I ricercatori hanno scoperto che la flessibilità della cerniera è fondamentale affinché il traslocone possa campionare diverse conformazioni, consentendogli di accogliere il passaggio di vari substrati proteici. Hanno inoltre osservato che la flessibilità delle cerniere influenzava la velocità di trasferimento delle proteine, con cerniere più rigide che portavano a velocità di trasferimento più lente.

Inoltre, i ricercatori hanno identificato specifici residui di amminoacidi all'interno della regione della cerniera che erano essenziali per mantenere la flessibilità e la funzione della cerniera. Le mutazioni in questi residui hanno comportato un alterato trasferimento delle proteine, evidenziando il loro ruolo critico nel meccanismo del translocone.

I risultati di questo studio forniscono una comprensione più approfondita dei meccanismi molecolari coinvolti nel trasferimento delle proteine ​​attraverso la membrana cellulare. Chiarindo il ruolo della cerniera flessibile nel traslocone SecYEG, i ricercatori hanno scoperto potenziali bersagli per lo sviluppo di strategie terapeutiche volte a modulare il trasporto delle proteine.

Inoltre, le conoscenze acquisite da questa ricerca potrebbero anche contribuire alla progettazione razionale di sistemi di traslocazione artificiale per applicazioni biotecnologiche, come la produzione di proteine ​​terapeutiche.