I ricercatori della Portland State University hanno compiuto un importante passo avanti sviluppando la struttura 3-D delle proteine ​​dall'interno della lente dell'occhio che controllano il modo in cui le cellule comunicano tra loro, che potrebbe aprire la porta alla cura di malattie come la cataratta, ictus e cancro.

Il gruppo di ricerca PSU, guidato dal professore di chimica Steve Reichow, ha utilizzato un microscopio multimilionario e una nuova tecnica sviluppata da tre biofisici vincitori del premio Nobel chiamata crio-microscopia elettronica (Cryo-EM) per visualizzare i canali delle proteine ​​di membrana, o tunnel di trasporto nelle pareti cellulari, a livello atomico. Questo ha permesso alla squadra di Reichow, la cui ricerca è supportata dal National Institutes of Health, creare un'immagine 3D del canale di membrana per comprendere meglio i processi coinvolti nella comunicazione cellula-cellula.

I ricercatori dello stato di Portland hanno utilizzato Cryo-EM, una tecnica al microscopio che congela le biomolecole a metà del movimento e acquisisce immagini ad altissima risoluzione, e la modellazione al computer per vedere la struttura 3D delle proteine ​​​​di giunzione del gap che erano state isolate dalle lenti degli occhi. Le giunzioni gap sono minuscoli canali che consentono alle cellule vicine di comunicare tra loro e si trovano in molti punti del corpo.

Le loro scoperte, pubblicate il 12 dicembre sulla rivista scientifica Natura - ha mostrato per la prima volta come le giunzioni gap passano o bloccano selettivamente le informazioni chimiche. Fino ad ora, non si sapeva come questi canali avrebbero consentito a determinati messaggi di passare tra le celle bloccandone specificamente altri.

Reichow ha detto che le immagini dettagliate possono aprire la porta alla comprensione, e potenzialmente trattando, diversi tipi di malattie che sono associate alla perdita di funzione nella comunicazione cellulare che coinvolge le giunzioni gap come la cataratta, Aritmia cardiaca, ictus e alcuni tipi di cancro.

"Attualmente non c'è nessun farmaco oggi sul mercato in grado di bloccare o attivare in modo specifico le proteine ​​della giunzione gap, "Reichow ha detto. "Ma la nostra scoperta potrebbe un giorno aprire la strada allo sviluppo di farmaci in grado di controllare le malattie cardiache o altre malattie associate ai malfunzionamenti o alla cattiva regolazione di questi canali proteici".

Ora che il Reichow Lab ha stabilito un metodo per caratterizzare le proteine, stanno cercando di capire le sfumature di come il corpo utilizza le giunzioni gap in modo diverso tra i tessuti e gli organi.