Nel 2013, il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina è stato assegnato a tre scienziati per il loro contributo alla scoperta dei meccanismi che regolano il trasporto delle vescicole nelle cellule. Le loro spiegazioni hanno fornito una comprensione sia concettuale che meccanicistica dei processi di base al livello più fondamentale.

Al centro di questo processo intracellulare vincitore del premio Nobel si trova SNARE (recettori proteici di attaccamento del fattore sensibile all'N-etilmaleimmide solubili), una superfamiglia di 60 proteine ​​nelle cellule di mammifero che trasportano lipidi e proteine ​​di membrana attraverso le cellule facilitando la fusione delle vescicole con le loro membrane bersaglio.

I biologi dell'UC Santa Barbara hanno ora scoperto un sorprendente, funzione aggiuntiva per syntaxin 3S, una forma solubile di una proteina SNARE. I ricercatori hanno scoperto una nuova via di segnalazione ampiamente utilizzata dalle cellule umane e da altri mammiferi. I risultati della squadra appaiono nel Journal of Biological Chemistry .

"Quello che abbiamo trovato era molto poco ortodosso e non era mai stato conosciuto prima, " ha spiegato l'autore corrispondente Thomas Weimbs, un professore nel Dipartimento di Molecolare dell'UCSB, Cellulare, e Biologia dello sviluppo. "La sintassina 3S si lega ai fattori di trascrizione, proteine ​​coinvolte nella conversione del DNA in RNA, e regola l'espressione dei geni controllati da quei fattori. Infatti, i nostri risultati iniziali suggeriscono che questi geni svolgono un ruolo nella progressione del cancro, ma questo resta da dimostrare definitivamente."

In una prima scientifica, i ricercatori dell'UCSB hanno dimostrato che oltre al ruolo ben consolidato della sintassina 3 nella fusione della membrana, la sua nuova versione solubile viene trasportata nel nucleo della cellula e svolge una funzione completamente diversa. In natura, molte proteine ​​hanno più di una funzione, un fenomeno noto come protein moonlighting.

Fino ad ora non era noto che le sintassine, e le proteine ​​SNARE in generale, siano in grado di illuminare la luna. Dato che le sintassine sono presenti in tutte le cellule e responsabili di un gran numero di funzioni cellulari essenziali, la scoperta che queste proteine ​​possono svolgere funzioni aggiuntive suggerisce che molto altro deve ancora essere scoperto.

"Trovare che la sintassina 3S funziona come un regolatore nucleare è l'inizio di una storia che apre un nuovo campo di ricerca, " ha detto Weimbs. "È come un campo di neve senza passi perché nessuno ha fatto ricerche su questo, così possiamo scegliere le direzioni più entusiasmanti da seguire."

Weimbs e i suoi colleghi hanno identificato forme solubili simili a bersaglio nucleare di altre sintassine, che indica che questa via di segnalazione è un conservato, nuova funzione comune a queste proteine ​​che trasportano la membrana.

Nel futuro, i biologi dell'UCSB vorrebbero delineare quanto siano di vasta portata le funzioni di queste nuove versioni di sintassine solubili. Esistono altre forme non identificate di sintassina che si legano a fattori di importazione nucleare simili? Si legano a fattori di trascrizione diversi o simili? Regolano geni diversi?