La struttura di un'aquaporina

Canali di membrana (acquaporina) nella cellula

Le simulazioni di dinamica molecolare mostrano come viene controllata l'apertura del canale

Studiando alcune proteine di membrana degli spinaci, due gruppi di ricercatori in Svezia e negli Stati Uniti hanno scoperto importanti indizi sul meccanismo molecolare che consente il passaggio di acqua all'interno delle cellule delle piante.
I biologi e i cristallografi dell'Università di Lund e della Chalmers University of Technology di Goteborg hanno risolto per la prima volta la struttura di un'aquaporina, una proteina che rende le membrane permeabili all'acqua aprendo e chiudendo un canale e regolando il movimento dell'acqua dentro e fuori la cellula.

Non soltanto si tratta della prima proteina di questo tipo scoperta in una pianta, ma anche del primo canale di membrana di cui è stata determinata la struttura con una risoluzione atomica.
A partire da questa struttura, gli scienziati dell'Università dell’Illinois di Urbana-Champaign hanno usato sofisticate simulazioni di dinamica molecolare per studiarne la meccanica, facendo luce sul modo in cui queste proteine rispondono ai segnali cellulari, per esempio all'alterazione del pH (acidità e alcalinità) o alla fosforilazione, un comune processo chimico cellulare che controlla l'attività delle proteine.
Sorprendentemente, secondo il biofisico Emad tajkhorshid, le simulazioni hanno mostrato che specifici residui anche molto distanti da un poro possono controllare l'apertura del canale. I ricercatori sospettano che questo tipo di attività sia comune a tutte le aquaporine delle piante. Lo studio, pubblicato online, verrà presentato in futuro sulla rivista "Nature".

Fonte: (31/12/2005)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: canale, membrana, cellulare

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