Contributi dal mondo Ricerche I segreti strutturali della piccola locomotiva naturale coinvolta nell'AlzheimerRicerche
I segreti strutturali della piccola locomotiva naturale coinvolta nell'Alzheimer
Fonte: Lander lab, The Scripps Research Institute.
Un team guidato da scienziati dello Scripps Research Institute (TSRI) ha determinato l'organizzazione strutturale di base di un motore molecolare che trasporta carichi e svolge altre funzioni critiche all'interno delle cellule.
Da molto tempo i biologi volevano sapere come funziona questo motore molecolare chiamato "complesso dineina-dinactina". Ma le grandi dimensioni del complesso e la miriade di subunità ed elevata flessibilità hanno finora limitato gli studi strutturali a piccole parti del tutto.
Nella nuova ricerca però, Gabriel C. Lander, biologo del TSRI e il suo laboratorio, in collaborazione con Trina A. Schroer e il suo gruppo della Johns Hopkins University, hanno creato un quadro di tutta la struttura dineina-dinactina.
"Questo lavoro ci dà spunti cruciali della regolazione del motore dineina e stabilisce un quadro strutturale per capire perché i difetti di questo sistema sono collegati a malattie come la corea di Huntington, il Parkinson e l'Alzheimer", ha affermato Lander. Le scoperte sono riferite in Nature Structural & Molecular Biology online dal 9 marzo 2015.
Dettagli senza precedenti
Le proteine dineina e dinactina di norma lavorano insieme su microtubuli per eseguire attività cellulari come la divisione cellulare e il trasporto intracellulare di carichi critici, come i mitocondri e il mRNA. Il complesso ha un ruolo chiave nello sviluppo e nella riparazione neuronale, e sono stati trovati problemi con il sistema motorio dineina-dinactina in malattie del cervello, compreso l'Alzheimer, il Parkinson, l'Huntington e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).
Inoltre, alcuni virus (tra cui l'herpes, la rabbia e l'HIV) sembrano dirottare il sistema di trasporto dineina-dinactina per entrare in profondità nelle cellule. "Capire come interagiscono e lavorano dineina e dinactina, e che aspetto hanno realmente, sicuramente sarà rilevante in termini medici", ha detto Saikat Chowdhury, associato di ricerca, membro del laboratorio di Lander e primo co-autore dello studio.
Per studiare il complesso dineina-dinactina, il laboratorio di Schroer ha prima prodotto proteine singole di dineina e dinactina, che sono esse stesse complesse, con più subunità, ma che si sono conservate così bene nell'evoluzione da essere presenti in forma quasi identica in organismi dal lievito ai mammiferi.
Chowdhury e Lander hanno poi usato la microscopia elettronica (EM) e tecniche di elaborazione delle immagini all'avanguardia, per sviluppare "istantanee" bidimensionali di strutture di base di dineina e di dinactina. Questi dati strutturali contenevano dettagli senza precedenti e hanno rivelato subunità mai osservate prima.
Chowdhury e Lander in seguito hanno sviluppato una nuova strategia per purificare e vedere la dineina e la dinactina in complesso, insieme, su un microtubulo, una struttura simile a un binario ferroviario, onnipresente nelle cellule, lungo la quale la dineina-dinactina sposta i carichi. "Questa è la prima istantanea di come appare tutto il complesso dineina-dinactina e come è orientato sul microtubulo", ha detto Chowdhury.
Superare i limiti
I dati strutturali chiariscono come dineina e dinactina si incastrano in un microtubulo, come reclutano i carichi e come riescono a spostarli sempre in una sola direzione.
Lander e Chowdhury ora sperano di basarsi su questi risultati per produrre un'immagine tridimensionale a maggiore risoluzione del complesso dineina-dinactina-microtubuli, con una tecnica collegata all'EM chiamata tomografia elettronica.
"L'impianto EM al TSRI è il posto migliore al mondo per spingere i limiti della scansione di macchine molecolari complesse come queste", ha detto Lander.
******
L'altro co-autore dello studio è Stephanie A. Ketcham del laboratorio di Schroer. La ricerca è stata finanziata dalla Damon Runyon Cancer Research Foundation, dal programma Pew Scholars, dal programma Searle Scholars e dai National Institutes of Health.
Fonte: Scripps Research Institute (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Saikat Chowdhury, Stephanie A Ketcham, Trina A Schroer, Gabriel C Lander. Structural organization of the dineina–dynactin complex bound to microtubules. Nature Structural & Molecular Biology, 2015; DOI: 10.1038/nsmb.2996
Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.
Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.
Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.
Annuncio pubblicitario
Privacy e sicurezza dati - Informativa ex Art. 13 D. Lgs. 196/03
Gentile visitatore,
l'Associazione tratterà i Tuoi dati personali nel rispetto del D. Lgs. 196/G3 (Codice della privacy), garantendo la riservatezza e la protezione dei dati.
Finalità e modalità del trattamento: I dati personali che volontariamente deciderai di comunicarci, saranno utilizzati esclusivamente per le attività del sito, per la gestione del rapporto associativo e per l'adempimento degli obblighi di legge. I trattamenti dei dati saranno svolti in forma cartacea e mediante computer, con adozione delle misure di sicurezza previste dalla legge. I dati non saranno comunicati a terzi né saranno diffusi.
Dati sensibili: Il trattamento di dati sensibili ex art. 1, lett. d del Codice sarà effettuato nei limiti di cui alle autorizzazioni del Garante n. 2/08 e n. 3/08, e loro successive modifiche.
Diritti dell'interessata/o: Nella qualità di interessato, Ti sono garantiti tutti i diritti specificati all'art. 7 del Codice, tra cui il diritto di chiedere e ottenere l'aggiornamento, la rettificazione o l'integrazione dei dati, la cancellazione, la trasformazione in forma anonima o il blocco dei dati trattati in violazione di legge, e il diritto di opporsi, in tutto o in parte, per motivi legittimi, al trattamento dei dati personali che Ti riguardano.
Titolare del trattamento è l'Associazione di volontariato "Associazione Alzheimer o.n.l.u.s.”, con sede a Riese Pio X – Via Schiavonesca, 13 – telefax 0423 750 324.
Responsabile del trattamento è la segretaria dell’Associazione in carica.
Gestione «cookies»
Un cookie è una breve stringa di testo che il sito web che si sta visitando salva automaticamente sul computer dell'utente. I cookies sono utilizzati dagli amministratori di molti siti web per migliorarne funzionamento ed efficienza e per raccogliere dati sui visitatori.
Il nostro sito non utilizza i cookies per identificare i visitatori, ma per raccogliere informazioni al fine di arricchirne i contenuti e rendere il sito più fruibile.
Come cambiare le impostazioni del browser per la gestione dei cookies
È possibile decidere se permettere ai siti web che vengono visitati di installare i cookies modificando le impostazioni del browser usato per la navigazione. Se hai già visitato il nostro sito, alcuni cookies potrebbero essere già stati impostati automaticamente sul tuo computer. Per sapere come eliminarli, clicca su uno dei link qui di seguito:
