Un nuovo meccanismo per la disattivazione delle proteine ​​di commutazione è stato identificato dai ricercatori della Ruhr-Universität Bochum, diretto dal Professor Klaus Gerwert e dal Dr. Till Rudack del Dipartimento di Biofisica, e l'Università di Uppsala in Svezia. Le proteine ​​​​di commutazione come Ras regolano molti processi nel corpo e influenzano malattie come il cancro. Il team di ricerca ha pubblicato il suo rapporto sul meccanismo appena scoperto nell'attuale numero del Giornale della Società Chimica Americana .

Destinato a scambiare proteine, la molecola GTP è vitale per la disattivazione di molti di essi. Se uno dei tre gruppi fosfato è staccato dal GTP, la proteina passa a "off, " influenzando così i processi cellulari. "Le proteine ​​sono estremamente efficienti e accelerano reazioni che normalmente richiederebbero miliardi di anni in modo che vengano eseguite in una frazione di secondo, "dice Klaus Gerwert.

Almeno una molecola d'acqua è sempre coinvolta nel processo di disattivazione. Ad oggi, i ricercatori hanno ipotizzato che questa molecola d'acqua dovesse essere attivata, vale a dire da un partner di reazione che trasferisce un protone alla molecola d'acqua. "La natura del partner di reazione è stata discussa per decenni:è il GTP stesso o è un componente proteico, " spiega Carsten Kötting, uno degli autori del team di Bochum. "Nel presente studio, abbiamo sorprendentemente identificato un meccanismo completamente nuovo, dove l'attivazione avviene senza alcun trasferimento di protoni di sorta."

Teoria contro esperimento

Utilizzando l'analisi assistita dal computer, il team ha studiato tutte le opzioni di disattivazione per sette diversi sistemi di proteine ​​di commutazione. I ricercatori hanno così identificato varie velocità per il processo di disattivazione. Hanno confrontato le velocità calcolate con i valori ottenuti negli esperimenti tramite la spettroscopia a infrarossi risolta nel tempo.

Mentre i valori per i due meccanismi precedentemente sospettati deviavano fortemente l'uno dall'altro, i risultati sperimentali per il meccanismo appena identificato corrispondevano alle ipotesi teoriche:per tutti e sette i sistemi testati, a quel. "Le corrispondenze mostrano che il nostro meccanismo di disattivazione appena scoperto è universale e, di conseguenza, è rilevante per numerosi processi cellulari, " conclude Till Rudack.

Meccanismo rilevante per la formazione del tumore

"Le malattie sono spesso causate da un difetto nel meccanismo di disattivazione delle proteine ​​chiave, " dice Till Rudack. "Per comprendere i processi molecolari alla base delle malattie e per sviluppare terapie, dobbiamo prima capire il meccanismo di disattivazione."

Il meccanismo di disattivazione appena identificato è, Per esempio, responsabile dello spegnimento di Ras, una proteina i cui difetti determinano una crescita cellulare incontrollata nei tumori. I ricercatori hanno cercato per decenni di trovare un farmaco che influenzi la proteina Ras disfunzionale nei tumori umani. "Ci aspettiamo che i nostri risultati spieghino perché la ricerca è rimasta infruttuosa fino ad oggi, " afferma Klaus Gerwert. "Il corretto meccanismo di disattivazione molecolare può ora diventare il punto di partenza per lo sviluppo di farmaci antitumorali".