Per decenni i biologi hanno creduto che fosse necessario un certo numero di molecole di una particolare proteina per controllare la divisione cellulare. Si ritiene che questo numero, noto come “stechiometria” della proteina, sia importante per garantire che le cellule si dividano al momento giusto e nel modo giusto.

Tuttavia, nuove ricerche stanno mettendo in discussione questa vecchia ipotesi. Gli studi hanno dimostrato che la stechiometria delle proteine ​​della divisione cellulare può variare ampiamente, anche all'interno della stessa cellula. Ciò suggerisce che il numero di molecole di una proteina non è così importante come si pensava e che altri fattori, come i tempi e la posizione dell’espressione proteica, potrebbero essere più importanti per il controllo della divisione cellulare.

Questi risultati hanno importanti implicazioni per comprendere come le cellule si dividono e come viene regolata la divisione cellulare. Potrebbero anche portare a nuovi modi per curare le malattie causate da problemi con la divisione cellulare, come il cancro.

Vecchie ipotesi sulla stechiometria delle proteine ​​della divisione cellulare

La visione tradizionale della divisione cellulare è che si tratti di un processo altamente regolato, controllato da un insieme specifico di proteine. Si pensa che queste proteine ​​lavorino insieme in modo stechiometrico, il che significa che devono essere presenti in rapporti specifici tra loro per funzionare correttamente.

Ad esempio, una delle proteine ​​chiave coinvolte nella divisione cellulare è la chinasi ciclina-dipendente (CDK). CDK è una proteina chinasi che fosforila altre proteine, attivandole e innescando gli eventi di divisione cellulare. CDK deve essere presente in un rapporto stechiometrico con il suo attivatore, la ciclina, per funzionare correttamente.

Se la stechiometria di CDK e ciclina viene interrotta, la divisione cellulare può essere compromessa. Ad esempio, se c’è troppo CDK rispetto alla ciclina, le cellule potrebbero dividersi troppo rapidamente e in modo incontrollabile, provocando il cancro. Al contrario, se il CDK è troppo piccolo rispetto alla ciclina, le cellule potrebbero non dividersi affatto, portando a difetti dello sviluppo.

Nuove prove mettono in discussione le vecchie ipotesi

Studi recenti hanno dimostrato che la stechiometria delle proteine ​​della divisione cellulare può variare ampiamente, anche all’interno della stessa cellula. Ciò suggerisce che il numero di molecole di una proteina non è così importante come si pensava e che altri fattori, come i tempi e la posizione dell’espressione proteica, potrebbero essere più importanti per il controllo della divisione cellulare.

Uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, ha dimostrato che la stechiometria di CDK e ciclina può variare di oltre 10 volte nelle diverse cellule. Questa variazione non era dovuta a differenze nella quantità totale di CDK o ciclina nelle cellule, ma piuttosto a differenze nei tempi e nella posizione dell'espressione proteica.

I ricercatori hanno scoperto che CDK e ciclina erano espressi in momenti diversi durante il ciclo cellulare e che erano localizzati in parti diverse della cellula. Ciò suggerisce che i tempi e la posizione dell’espressione proteica sono più importanti per il controllo della divisione cellulare rispetto alla stechiometria delle proteine.

Implicazioni delle nuove scoperte

Le nuove scoperte sulla stechiometria delle proteine ​​della divisione cellulare hanno importanti implicazioni per comprendere come le cellule si dividono e come viene regolata la divisione cellulare. Potrebbero anche portare a nuovi modi per curare le malattie causate da problemi con la divisione cellulare, come il cancro.

Comprendendo il ruolo dei tempi e della posizione nel controllo della divisione cellulare, gli scienziati potrebbero essere in grado di sviluppare nuovi farmaci mirati a questi processi. Ciò potrebbe portare a trattamenti più efficaci e meno tossici per il cancro e altre malattie.