"Siamo interessati a capire come le mutazioni nelle proteine possono influenzare il modo in cui le cellule comunicano tra loro", ha affermato Jeff Hasty, professore di bioingegneria alla UC San Diego e autore senior dello studio, pubblicato il 10 novembre sulla rivista Molecular Systems. Biologia. "Questo è importante perché potrebbe aiutarci a capire come le mutazioni contribuiscono alle malattie, come il cancro, e come sviluppare nuove terapie per colpire tali mutazioni."
Nello studio, Hasty e il suo team si sono concentrati su una coppia di proteine chiamate LuxR e LuxI, coinvolte nella segnalazione cellulare nel batterio Vibrio fischeri. V. fischeri è un batterio bioluminescente che vive negli organi luminosi di alcuni pesci e calamari. Quando le cellule V. fischeri sono esposte a una determinata sostanza chimica, LuxR e LuxI interagiscono per attivare un gene che produce luciferasi, un enzima che emette luce.
I ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata trasferimento di energia a risonanza di fluorescenza (FRET) per misurare l’interazione tra LuxR e LuxI. FRET è un processo in cui l'energia viene trasferita da una molecola fluorescente a un'altra. I ricercatori hanno attaccato una molecola fluorescente a LuxR e un'altra a LuxI, quindi hanno utilizzato un microscopio per misurare la quantità di trasferimento di energia tra le due molecole.
I ricercatori hanno scoperto che le mutazioni in LuxR o LuxI potrebbero influenzare l'interazione tra le due proteine e che la forza dell'interazione era correlata al livello di produzione di luce. Ciò suggerisce che le mutazioni che interferiscono con l’interazione tra LuxR e LuxI potrebbero rendere le cellule di V. fischeri meno reattive al segnale chimico che innesca la produzione di luce.
I ricercatori hanno anche scoperto che le mutazioni in LuxR e LuxI potrebbero avere effetti diversi a seconda del contesto in cui si sono verificate. Ad esempio, una mutazione che ha interferito con l'interazione tra LuxR e LuxI in un ceppo di V. fischeri non ha avuto lo stesso effetto in un altro ceppo. Ciò suggerisce che gli effetti delle mutazioni possono dipendere dal contesto e che è importante considerare l'ambiente specifico in cui si verifica una mutazione quando si interpretano i suoi effetti.
"Il nostro studio fornisce un modo per misurare gli effetti delle mutazioni sulle interazioni proteiche in modo quantitativo", ha affermato Hasty. "Queste informazioni possono aiutarci a capire come le mutazioni contribuiscono alla malattia e come progettare nuove terapie per colpire tali mutazioni."
Oltre a Hasty, lo studio è stato scritto anche dallo studente laureato dell'UC San Diego, Alexander Wong, e dal ricercatore post-dottorato Michael Harrington. Lo studio è stato sostenuto dal National Institutes of Health.
