Garantire la fluidità del traffico all'interno della cellula

Scoperte nuove informazioni relative alle modalità di trasporto delle molecole all'interno delle cellule

Nelle cellule le molecole sono trasportate dove necessario lungo strade costituite di filamenti denominati microtubuli. Si tratta di un sistema dinamico: i microtubuli confluiscono e si espandono dove sono necessari e si riducono dove non lo sono. Tuttavia dette strade, a dispetto della loro natura provvisoria, devono essere mantenute stabili durante il loro utilizzo. Proprio le modalità tramite cui viene mantenuta tale stabilità erano l'oggetto delle ricerche dell'EMBL.

Al pari delle molecole di trasporto, i microtubuli espletano varie funzioni, tra cui la definizione della forma delle cellule e la segregazione dei cromosomi nel corso della divisione cellulare. I principali elementi di base dei microtubuli sono proteine denominate tubuline, che formano un'unica linea per costituire dei protofilamenti, che a loro volta si uniscono per dare forma a un grande strato di tubuline che si piega per trasformarsi in microtubuli.

I ricercatori hanno scoperto che, nel lievito, una proteina denominata Mal3p è fondamentale per l'ultima fase del processo; quando lo strato di tubuline assume la forma tubolare, le molecole Mal3p si legano a intervalli regolari lungo la giuntura risultante, sigillando il tubo e rafforzando quello che altrimenti ne diverrebbe il punto debole.

Secondo i ricercatori, senza Mal3p i microtubuli sarebbero instabili e inclini a sfaldarsi, mentre grazie alla loro presenza si trasformano in lunghi filamenti.

Gli scienziati ritengono che Mal3p possa essere un regolatore fondamentale del comportamento dei microtubuli, consentendo passaggi rapidi dall'espansione alla contrazione, un aspetto essenziale per un trasporto veloce e flessibile delle molecole nelle cellule.

«Per la prima volta abbiamo individuato una proteina che si lega specificamente alla giuntura del microtubulo», ha dichiarato Andreas Hoenger, uno degli autori del documento. «Finora la funzione della giuntura è rimasta sconosciuta, poiché quest'ultima è stata ampiamente ignorata e ritenuta un elemento estraneo e irrilevante della struttura dei microtubuli. I nostri esperimenti rivelano adesso che si tratta di un elemento fondamentale nel quale è possibile regolare la stabilità del microtubulo.»

Tuttavia, oltre a determinare il sistema stradale delle cellule, i ricercatori ritengono che Mal3p possa rappresentare una «corsia aggiuntiva» che offre alle molecole un percorso alternativo.

«Le proteine motrici si muovono lungo i microtubuli tramite un'interazione diretta con le tubuline. Trasportano carichi, come i tir che percorrono le autostrade», ha spiegato Damian Brunner, leader di un gruppo presso l'EMBL. «La linea di Mal3p lungo la giuntura crea potenzialmente un percorso alternativo sul filamento, come un binario ferroviario che corre accanto a un'autostrada, lungo il quale potrebbe muoversi un tipo specializzato di proteina motrice. Un simile sistema duale potrebbe rendere il transito più diversificato ed efficiente.»

La proteina Mal3p è molto simile in numerose specie e le mutazioni nel suo equivalente umano sono state collegate alle malattie neurodegenerative.

Approfondimenti: Mal3p

Fonte: (03/01/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: Mal3p, tubuline, microtubuli

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