Scoperta sull’Università di Trento: nuove intuizioni sul ripiegamento delle proteine e i tumori
Uno studio dell’Università di Trento rivela come la fosforilazione precoce delle proteine possa influenzare lo sviluppo dei tumori.
Una ricerca innovativa sulle modifiche chimiche delle proteine
Uno studio dell’Università di Trento, condotto in collaborazione con l’Università di Milano-Bicocca, ha rivelato che particolari modifiche chimiche delle proteine possono avvenire già nelle prime fasi della loro sintesi e in aree normalmente inaccessibili. Le mutazioni in queste stesse posizioni potrebbero giocare un ruolo chiave nello sviluppo dei tumori.
Il ruolo della fosforilazione nelle proteine
La ricerca si è concentrata su una specifica trasformazione chimica, la fosforilazione, solitamente impiegata per regolare l’attività delle proteine. Gli studiosi hanno osservato che, se questa modifica avviene in punti nascosti della struttura proteica, può interferire con il corretto ripiegamento, portando la proteina a essere rapidamente degradata dall’organismo.
Collaborazione tra scienza biochimica e biofisica computazionale
Il progetto è il risultato della sinergia tra il gruppo di Emiliano Biasini, biochimico del Dipartimento di biologia cellulare, computazionale e integrata dell’Università di Trento, e quello di Pietro Faccioli, esperto di biofisica computazionale all’Università di Milano-Bicocca e membro dell’Istituto nazionale di fisica nucleare. La svolta è nata da un’intuizione innovativa dei due ricercatori.
Un approccio rivoluzionario per lo sviluppo di farmaci
Biasini e Faccioli, pochi anni fa, hanno creato un metodo innovativo per identificare e colpire forme intermedie di proteine patogene durante il processo di ripiegamento, facilitandone la degradazione attraverso piccole molecole. Questo approccio consente di bloccare proteine dannose prima che completino la loro struttura. Come spiega Biasini: «Se in laboratorio riusciamo a interrompere il ripiegamento di una proteina quando questa diventa dannosa per l’organismo, allora è lecito pensare che la natura stessa disponga di strategie in grado di compiere un’azione analoga».
Siti di fosforilazione nascosti e controllo qualità cellulare
Il gruppo ha scoperto che circa una proteina umana su tre contiene siti di fosforilazione nascosti all’interno della propria struttura, inaccessibili agli enzimi una volta completato il ripiegamento. Ciò suggerisce che tali modifiche chimiche possano avvenire in uno stadio preliminare. Attraverso sofisticate simulazioni al calcolatore, i ricercatori hanno osservato che alcune proteine si fermano in stati intermedi durante la formazione della loro struttura definitiva. In queste fasi transitorie, gli enzimi possono applicare modifiche chimiche cruciali.
Esperimenti biochimici con proteine geneticamente modificate per imitare la fosforilazione hanno confermato l’ipotesi. Secondo Faccioli: «Se una proteina impiega troppo tempo per ripiegarsi, la cellula può interpretare il ritardo come un segnale di malfunzionamento e ‘taggarla’ con una fosforilazione, decidendo se mantenerla attiva o se eliminarla». Questo meccanismo potrebbe agire come un vero e proprio controllo qualità cellulare.
Connessioni con lo sviluppo dei tumori
Analizzando database di mutazioni tumorali, gli scienziati hanno rilevato che alcune mutazioni capaci di imitare la fosforilazione in questi siti nascosti possono contribuire alla formazione del tumore. In alcuni casi, queste alterazioni possono disattivare geni normalmente deputati a bloccare la crescita del cancro, rendendo la cellula più vulnerabile alla trasformazione tumorale.
