Un team internazionale di scienziati ha scoperto come si assemblano le macchine molecolari, una scoperta che potrebbe portare a nuovi modi di progettare e costruire dispositivi su scala nanometrica.

I ricercatori, dell’Università della California, Berkeley, dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e dell’Istituto nazionale di scienza e tecnologia industriale avanzata (AIST) in Giappone, hanno utilizzato una combinazione di tecniche sperimentali e simulazioni al computer per studiare l’assemblaggio di una proteina chiamata GroEL. GroEL è una chaperonina, un tipo di proteina che aiuta altre proteine ​​a ripiegarsi nella loro forma corretta.

I ricercatori hanno scoperto che GroEL si assembla attraverso una serie di passaggi sequenziali, ognuno dei quali è attivato dal legame dell'ATP, la valuta energetica della cellula. Innanzitutto, due subunità GroEL si legano tra loro per formare un dimero. Quindi, due dimeri si legano tra loro per formare un tetramero. Infine, due tetrameri si legano tra loro per formare il complesso GroEL maturo.

I ricercatori hanno anche scoperto che l’assemblaggio di GroEL è altamente regolamentato. Ad esempio, il legame dell'ATP al GroEL innesca un cambiamento conformazionale che espone una superficie idrofobica sulla proteina. Questa superficie interagisce quindi con altre proteine, come la co-chaperonina GroES, per aiutarle a ripiegarsi nella loro forma corretta.

I ricercatori affermano che le loro scoperte potrebbero portare a nuovi modi per progettare e costruire dispositivi su scala nanometrica. Comprendendo come si assemblano le macchine molecolari, gli scienziati potrebbero essere in grado di creare nuovi materiali e dispositivi con strutture e funzioni controllate con precisione.

"Questa ricerca fornisce una nuova comprensione di come si assemblano le macchine molecolari", ha affermato l'autore senior, il dottor John Kuriyan, professore di biologia molecolare e cellulare alla UC Berkeley. "Questa conoscenza potrebbe portare a nuovi modi per progettare e costruire dispositivi su scala nanometrica che potrebbero avere una vasta gamma di applicazioni, dalla medicina all'energia".

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.