I ricercatori della Ruhr-Universität Bochum e dell'Università di Tubinga hanno acquisito nuove conoscenze sulla struttura della proteina killer Bax. La proteina induce la morte cellulare programmata, il metodo con cui l'organismo dispone delle cellule che non sono più necessarie o che sono state alterate patologicamente. Poiché Bax cambia costantemente la sua posizione nella cella, la sua struttura è difficile da indagare.

Il team guidato dalla professoressa Enrica Bordignon e dalla dott.ssa Stephanie Bleicken del gruppo di lavoro sulla spettroscopia EPR con sede a Bochum descrive nuovi approfondimenti su Bax nella rivista Morte cellulare e differenziazione , pubblicato online il 5 settembre 2018. Il lavoro è stato svolto nell'ambito del Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation, o Resolv in breve.

La morte cellulare è essenziale per la vita

Ogni secondo, circa un milione di cellule muoiono nel corpo a causa della morte cellulare programmata, noto anche come apoptosi. I disturbi in questo meccanismo possono essere pericolosi per la vita, in quanto possono scatenare il cancro o malattie neurodegenerative. Un gruppo di proteine, le proteine ​​Bcl-2, compreso Bax, giocano un ruolo cruciale nell'apoptosi. "Queste proteine ​​sono difficili da studiare perché si spostano dal fluido cellulare acquoso alla membrana mitocondriale, " spiega Stephanie Bleicken. "La forma attiva della proteina incorporata nella membrana, in particolare, può essere studiato solo con un piccolo numero di metodi."

Identificato modello strutturale più probabile

Il team ha utilizzato vari metodi spettroscopici per indagare su Bax. Hanno registrato sia la struttura della forma incorporata nella membrana di Bax che le sue interazioni con il solvente, cioè acqua o lipidi. I ricercatori hanno quindi confrontato questi dati con le informazioni pubblicate in precedenza sulla topologia della proteina ed hanno esaminato quali risultati erano compatibili tra loro. "Abbiamo valutato tutti i modelli strutturali esistenti e identificato il modello di topologia più probabile per la struttura attiva di Bax nella membrana, " riassume Enrica Bordignon.

Per indurre l'apoptosi, Bax crea un buco nella membrana dei mitocondri, che rappresentano le centrali elettriche delle celle. I ricercatori di Bochum sperano anche di utilizzare altri metodi per studiare la proteina direttamente sulla membrana dei mitocondri isolati. Inoltre, vogliono analizzare più in dettaglio l'interazione di Bax con le molecole d'acqua circostanti a temperature come quelle che si trovano nel corpo; Il gruppo di Enrica Bordignon ha sviluppato i metodi necessari per questo come parte di Resolv.