Le goccioline di proteine mostrano proprietà del materiale dipendenti dall'età. Credito: Scienza (2020). DOI:10.1126/science.aaw4951
Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Germania e Austria ha sviluppato un modo per caratterizzare le proprietà del materiale dipendenti dal tempo di alcuni condensati proteici. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive l'utilizzo di tecniche basate su pinzette laser per comprendere meglio le proprietà dei materiali dipendenti dal tempo associate ai condensati proteici. Huaiying Zhang con la Carnegie Mellon University ha pubblicato un pezzo di Prospettiva che delinea il lavoro del team in Germania nello stesso numero della rivista.
Come notano i ricercatori, i condensati proteici sono fluidi che possono subire modifiche delle loro proprietà nel tempo. Notano anche che sono state fatte poche ricerche per comprendere meglio tali cambiamenti. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno utilizzato tecniche basate su pinzette laser per capire meglio cosa succede quando tali proteine cambiano nel tempo.
I ricercatori hanno iniziato il loro sforzo osservando che in alcune condizioni, le soluzioni proteiche possono formare goccioline dense di proteine a causa delle separazioni di fase. E lavori precedenti hanno dimostrato che tali separazioni di fase possono anche essere sotto forma di goccioline di separazione di fase liquido-liquido in cui le proteine che contengono sono altamente concentrate ma rimangono dinamiche. Nel loro lavoro, i ricercatori hanno scoperto la natura delle proprietà delle proteine che si erano indurite nel tempo. Lo hanno fatto manipolando i campioni mentre li studiavano usando pinzette ottiche e usando la microreologia (dove le proprietà reologiche di un fluido vengono studiate misurando la traiettoria di un tracciatore di flusso).
Hanno scoperto che i condensati induriti si comportavano come un fluido Maxwell:l'elasticità rimaneva in gran parte invariata con l'età mentre la viscosità aumentava. Per tale motivo, i ricercatori hanno chiamato il materiale un vetro Maxwell. Hanno anche notato che la natura relativamente invariata dell'elasticità del fluido indicava che l'indurimento non era un processo di gelificazione (in cui le molecole si reticolavano). I ricercatori hanno anche osservato un aumento della densità proteica e un restringimento delle dimensioni utilizzando la microscopia a fluorescenza.
Il team afferma che il loro lavoro fornisce prove di condensati biologici costituiti da diverse proteine che possono essere descritte come occhiali di Maxwell:notano anche che tali proteine suggeriscono che potrebbero essere coinvolte in tipi unici di funzioni cellulari rispetto a quelle che rimangono in uno stato simile al gel. .
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