Lo studio, condotto da ricercatori dell'Università della California, a San Francisco, ha utilizzato una combinazione di tecniche sperimentali e computazionali per studiare le dinamiche di rilascio del fosfato. Il team si è concentrato su una regione specifica del filamento di actina nota come “tasca di legame del nucleotide”, dove avviene l’idrolisi del fosfato, ovvero la rottura dei legami fosfato.
Utilizzando la microscopia a forza atomica ad alta velocità, i ricercatori sono stati in grado di visualizzare direttamente l'evento di rilascio del fosfato in tempo reale. Hanno osservato che la fuga del fosfato avviene attraverso un'apertura transitoria della tasca di legame del nucleotide, consentendo al gruppo fosfato di staccarsi dal filamento di actina. Si è scoperto che questo movimento di apertura e chiusura è facilitato dal movimento di una struttura ad anello vicina all'interno della molecola di actina.
Per chiarire ulteriormente i dettagli molecolari di questo processo, i ricercatori hanno condotto simulazioni computazionali. Queste simulazioni hanno rivelato che il rilascio di fosfato è influenzato da diversi fattori, tra cui l'ambiente elettrostatico locale e la flessibilità della tasca di legame dei nucleotidi. Le simulazioni hanno inoltre fornito informazioni sulle barriere energetiche coinvolte nel processo di fuga del fosfato e sul ruolo delle subunità di actina vicine nella stabilizzazione degli stati di transizione.
I risultati di questo studio forniscono una comprensione più profonda dei meccanismi molecolari alla base del rilascio di fosfato dai filamenti di actina. Questa conoscenza è fondamentale per comprendere il comportamento dinamico dei filamenti di actina e il loro coinvolgimento nei processi cellulari come la contrazione muscolare, la divisione cellulare e la motilità cellulare. Inoltre, lo studio apre nuove strade per esplorare interventi terapeutici mirati ai processi basati sull’actina in varie malattie, compresi i disturbi muscolari e il cancro.
