I recettori di membrana sono proteine ​​che attraversano la membrana cellulare e consentono alle cellule di comunicare con il loro ambiente. Svolgono un ruolo fondamentale in una varietà di processi cellulari, tra cui la crescita cellulare, la differenziazione e il metabolismo. Tuttavia, lo studio dei recettori di membrana è stato impegnativo a causa della loro struttura complessa e della loro natura dinamica.

Ora, i biofisici dell’Università della California, Berkeley, hanno sviluppato un nuovo modo per studiare i recettori di membrana utilizzando una tecnica chiamata “trasferimento di energia per risonanza di fluorescenza a molecola singola” (smFRET). Questa tecnica consente ai ricercatori di misurare la distanza tra due punti su una molecola proteica con precisione su scala nanometrica.

I ricercatori hanno utilizzato smFRET per studiare la struttura e la dinamica del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR), un recettore di membrana coinvolto nella crescita e nella proliferazione cellulare. Hanno scoperto che l'EGFR subisce una serie di cambiamenti conformazionali dopo essersi legato al suo ligando, l'EGF. Questi cambiamenti consentono all'EGFR di interagire con altre proteine ​​e di avviare una cascata di segnali che porta alla crescita cellulare.

I ricercatori affermano che la loro nuova tecnica sarà utile per studiare la struttura e la dinamica di altri recettori di membrana. Ciò potrebbe portare a una migliore comprensione di come le cellule comunicano con il loro ambiente e di come i recettori di membrana contribuiscono alla malattia.

Come funziona smFRET?

smFRET è una tecnica che utilizza due coloranti fluorescenti per misurare la distanza tra due punti su una molecola. I due coloranti sono attaccati a parti diverse della molecola e quando sono vicini emettono luce di colore diverso rispetto a quando sono distanti.

I ricercatori hanno utilizzato smFRET per misurare la distanza tra due punti sull'EGFR. Un colorante era attaccato al dominio extracellulare dell'EGFR e l'altro colorante era attaccato al dominio transmembrana. Quando l’EGFR si legava all’EGF, la distanza tra i due coloranti diminuiva, indicando che l’EGFR aveva subito un cambiamento conformazionale.

Quali sono le implicazioni di questa ricerca?

I ricercatori affermano che la loro nuova tecnica sarà utile per studiare la struttura e la dinamica di altri recettori di membrana. Ciò potrebbe portare a una migliore comprensione di come le cellule comunicano con il loro ambiente e di come i recettori di membrana contribuiscono alla malattia.

Ad esempio, i ricercatori affermano che la loro tecnica potrebbe essere utilizzata per studiare la struttura e la dinamica dei recettori accoppiati a proteine ​​G (GPCR). I GPCR sono una vasta famiglia di recettori di membrana coinvolti in una varietà di processi cellulari, tra cui vista, olfatto e gusto. La disregolazione dei GPCR è stata collegata a una varietà di malattie, come il cancro e le malattie cardiache.

I ricercatori affermano che la loro tecnica potrebbe aiutare a identificare nuovi farmaci che prendono di mira i GPCR e altri recettori di membrana. Ciò potrebbe portare a nuovi trattamenti per una varietà di malattie.