Create cellule di mammifero ingegnerizzate con amminoacidi non naturali

La tecnica consente di comprendere alcuni meccanismi come i canali del potassio altrimenti difficilmente studiabili

Un gruppo di ricercatori del Salk Institute, diretti da Lei Wang, ha messo a punto un metodo per ingegnerizzare delle cellule con amminoacidi non naturali.
Sono riusciti, in pratica, ad ottenere degli aminoacidi non naturali che sono stati poi inseriti in cellule di mammifero ottenendo la produzione di proteine non naturali.
Queste particolari proteine sono state utili agli scienziati per studiare il funzionamento dei canali per il potassio che regolano il movimento degli ioni potassio all'interno e all'esterno della cellula. Questi meccanismi sono difficilmente studiabili con i mezzi convenzionali e le ricerche finora condotto hanno portato a risultati poco soddisfacenti.
I ricercatori hanno per prima cosa selezionato un tRNA (RNA di trasporto) in grado di inserire l'amminoacido non convenzionale nelle proteine in corso di sintesi.

Per selezionare il tRNA hanno creato delle mutazioni nella tRNA-sintetasi di alcuni batteri. Non è però possibile trasferire direttamente i corrispondenti geni batterici nelle cellule di mammifero perché queste ultime non traducono il DNA batterico ma del resto è estremamente difficile far produrre direttamente da cellule di mammifero delle varianti mutate di tRNA-sintetasi. Gli autori dello studio hanno spiegato che hanno scoperto che sfruttando il promotore H1 si riusciva a costringere le cellule di mammifero ad esprimere il tRNA batterico, inducendo un lievito a selezionare varianti della tRNA-sintetasi compatibili con le cellule di mammifero.
Wenyuan Wang, coautore dello studio, ha commentato: 'Usare il lievito per il processo di selezione per poi trasferire l'enzima nelle cellule di mammifero può sembrare un'idea ingenua, ma membri dello stesso regno hanno molte similarità in termini di tRNA-sintetasi, e la cosa ha funzionato'.
Lei Wang ha spiegato: 'In passato questo tipo di ingegnerizzazione cellulare sarebbe stato ristretto a batteri e lieviti, essendo un'autentica sfida incorporare amminoacidi non naturali in cellule di mammifero. Ma gran parte delle questioni biomediche va studiata nelle cellule degli organismi superiori e nei modelli animali per poter ottenere risposte significative'. Lo studio è stato pubblicato sull'ultimo numero di Nature.

Redazione (05/07/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: tRNA, sintetasi, amminoacidi, proteine

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