Al centro della sintesi proteica si trova il ribosoma, una struttura complessa composta da molecole di RNA e proteine. I ribosomi leggono le informazioni genetiche codificate nell'RNA messaggero (mRNA) e le usano per assemblare gli amminoacidi in catene proteiche. L'accuratezza di questo processo è fondamentale, poiché anche piccole deviazioni possono avere effetti profondi sulla funzione delle proteine.
Il gruppo di ricerca, guidato da scienziati dell’Università della California, Berkeley, si è concentrato su un passaggio specifico nella sintesi proteica noto come inizio della traduzione. Questa fase prevede il legame di un ribosoma all'mRNA e il reclutamento di altri fattori per avviare l'assemblaggio della catena proteica.
Utilizzando una combinazione di tecniche biochimiche e strutturali, gli scienziati hanno identificato un piccolo cambiamento strutturale che consente al ribosoma di passare dalla traduzione di un mRNA a un altro. Questo cambiamento comporta lo spostamento di un singolo dominio all'interno del ribosoma, che espone un sito di legame per uno specifico fattore proteico. Questo fattore proteico, a sua volta, recluta un altro insieme di fattori che riconoscono il codone di inizio sul nuovo mRNA, avviando la traduzione di una proteina diversa.
I ricercatori hanno anche scoperto che questo cambiamento strutturale può essere regolato dalla concentrazione di una piccola molecola chiamata guanosina trifosfato (GTP) all’interno della cellula. Il GTP agisce come un interruttore molecolare, promuovendo il cambiamento conformazionale quando i suoi livelli sono alti e inibendolo quando i suoi livelli sono bassi.
Questo meccanismo di regolazione consente alle cellule di controllare la traduzione di diversi mRNA e di regolare la produzione di proteine specifiche in risposta al cambiamento delle condizioni cellulari o ai segnali ambientali. Ad esempio, quando una cellula ha bisogno di produrre più proteine, può aumentare i livelli di GTP, che a sua volta promuove il cambiamento strutturale nel ribosoma e facilita la traduzione dell’mRNA corrispondente.
I risultati di questo studio approfondiscono la nostra comprensione dei meccanismi molecolari alla base della sintesi proteica e dell’espressione genica. Decifrando il modo in cui il ribosoma può cambiare marcia e adattarsi a diversi mRNA, gli scienziati ottengono informazioni sulla complessa regolazione dei processi cellulari e sullo sviluppo di potenziali strategie terapeutiche per le malattie causate dal ripiegamento errato o dalla disregolazione delle proteine.
