Un team di scienziati guidato dal professor David M. Mueller della Rosalind Franklin University, dottorato di ricerca, ha risolto la struttura dell'ATP sintasi mitocondriale, un enzima che produce ATP, adenosina trifosfato, la principale fonte di energia delle cellule.

Data l'importanza dell'ATP sintasi nell'alimentare la cellula, determinare la struttura completa dell'enzima è stato un santo graal scientifico, promettendo di rivelare segreti sulla macchina dell'ATP che potrebbe portare all'identificazione del bersaglio terapeutico e alla comprensione avanzata delle malattie metaboliche e di altre patologie cellulari.

"Capire come funziona effettivamente l'enzima richiede la conoscenza della sua struttura molecolare tridimensionale a livello atomico, " ha detto il dottor Mueller, ricercatore principale per lo studio che ha utilizzato la microscopia crioelettronica (crio-EM) per rivelare l'enzima a una risoluzione quasi atomica.

La prima struttura completa dell'ATP sintasi fornisce prove del meccanismo mediante il quale l'oligomicina inibisce l'enzima e di come le mutazioni che causano malattie interrompono la funzione della molecola. Risolvere la struttura supera una barriera alla comprensione della sua probabile funzione più ampia nei meccanismi delle malattie e dei farmaci.

Lo studio, pubblicato dalla rivista Scienza tramite First Release il 12 aprile, apre la strada alla determinazione delle strutture di altri stati funzionali dell'ATP sintasi, che è stato oggetto di studi strutturali per decenni nei laboratori di tutto il mondo.

Dottor Mueller, un ricercatore nel Centro universitario per le malattie genetiche, ha adottato un approccio diverso in collaborazione con scienziati del National Institutes of Health e un team dell'Università di Harvard. Hanno usato l'analisi crio-EM per decifrare l'ATP sintasi ingegnerizzata, che è stato sintetizzato nel lievito e ricostituito in nanodischi per consentire l'analisi strutturale. Sebbene la crio-EM non sia nuova, i progressi tecnologici hanno permesso di risolvere la struttura a una risoluzione quasi atomica.

"Questo studio illustra come uno sforzo coordinato da parte degli scienziati può portare a un obiettivo importante, "Il dottor Mueller ha detto. "Nessuno di noi stava guardando questo progetto dal nostro punto di vista particolare. Eravamo concentrati sull'obiettivo stesso. Attraverso la collaborazione abbiamo risolto un problema che individualmente, non abbiamo potuto".