In una svolta che potrebbe portare a nuovi trattamenti per malattie come l'Alzheimer e il cancro, i ricercatori hanno risolto il mistero di come le cellule sviluppano le proteine.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, rivela i dettagli a livello atomico di come una macchina molecolare chiamata ribosoma dispiega le proteine mentre vengono prodotte. Questo processo, noto come traslocazione delle proteine, è essenziale per il corretto funzionamento delle cellule.
"Questa è una pietra miliare importante nella nostra comprensione di come funzionano le cellule", ha affermato il leader dello studio, il dottor James Bardwell, professore di biochimica e biologia molecolare presso l'Università della California, Berkeley. "Ora abbiamo un quadro chiaro di come il ribosoma svolge le proteine, il che potrebbe portare a nuovi modi per curare le malattie causate dal ripiegamento errato delle proteine."
Il misfolding delle proteine è un problema comune nelle cellule. Può verificarsi quando le proteine sono esposte a calore, sostanze chimiche o altri fattori di stress. Le proteine mal ripiegate possono aggregarsi e formare aggregati, che possono danneggiare le cellule e portare a malattie.
Nel morbo di Alzheimer, ad esempio, le proteine mal ripiegate chiamate beta-amiloide e tau formano aggregati nel cervello che si ritiene contribuiscano allo sviluppo della malattia. Nel cancro, le proteine mal ripiegate possono favorire la crescita e la diffusione dei tumori.
Il ribosoma è una grande macchina molecolare responsabile della sintesi delle proteine. Legge il codice genetico nell'RNA messaggero (mRNA) e utilizza queste informazioni per assemblare gli amminoacidi nelle proteine.
Mentre il ribosoma sintetizza una proteina, la dispiega anche in modo che possa essere adeguatamente ripiegata nella sua forma funzionale. Questo processo è essenziale affinché la proteina funzioni correttamente.
Il nuovo studio rivela i dettagli a livello atomico di come il ribosoma dispiega le proteine. I ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata microscopia crioelettronica per visualizzare il ribosoma in azione. Questa tecnica ha permesso loro di vedere il ribosoma con un dettaglio senza precedenti, che ha permesso loro di determinare come si dispiegano le proteine.
I risultati dello studio potrebbero portare a nuovi modi per trattare le malattie causate dal ripiegamento errato delle proteine. Comprendendo come il ribosoma svolge le proteine, i ricercatori potrebbero essere in grado di sviluppare farmaci in grado di impedire il ripiegamento errato delle proteine o di aiutare le cellule a eliminare le proteine ripiegate in modo errato.
"Questo studio rappresenta un importante passo avanti nella nostra comprensione di come funzionano le cellule", ha affermato Bardwell. "Siamo entusiasti delle potenziali implicazioni di questa ricerca per il trattamento di malattie come l'Alzheimer e il cancro".
