Osservata ‘in vivo’ l’interazione tra proteina cellulari e ambiente

Un nuovo metodo di osservazione ha evidenziato come nelle cellule in vivo l’ambiente abbia una notevole influenza nella modulazione della stabilità della proteina stessa.Una nuova tecnica per studiare la dinamica delle proteine nelle cellule viventi è stato messa a punto dai ricercatori dell’Università dell’Illinois: le osservazioni effettuate hanno permesso di evidenziare come nel caso delle cellule in vivo l’ambiente abbia una notevole influenza sulla modulazione della stabilità della proteina stessa e sulla sua rapidità di ripiegamento.

Secondo quanto riferito in un articolo accettato per la pubblicazione sulla rivista Nature Methods e postato online sul suo sito Web, il metodo consente per la prima volta di seguire in tempo reale al di fuori di una provetta il processo di ripiegamento delle proteine verso la forma quaternaria e quello inverso di svolgimento fino al ritorno alla forma primaria.

“Per la prima volta si apre la possibilità per i biologi di osservare la dinamica del ripiegamento delle proteine in una cellula vivente e quindi di verificare come i processi biologici si sviluppino nel tempo”, ha spiegato Martin Gruebele, primo autore dello studio. “Si è riusciti infatti a mettere insieme due mondi rimasti finora distinti: da una parte, la dinamica chimica e la capacità di studiare le reazioni, dall’altra gli ambienti biologici e la possibilità di osservare in che modo avvengono le reazioni”.

Il metodo, battezzato Fast Relaxation Imaging, combina la microscopia a fluorescenza con rapide variazioni di temperatura. Per poter indurre i rapidi cambiamenti di temperatura nelle cellule e nel loro mezzo acquoso sono stati utilizzati impulsi laser, mentre un microscopio invertito a fluorescenza è stato utilizzato per osservare e registrare i processi che si verificavano al suo interno nell’arco di alcuni millisecondi.

Le variazioni di temperatura erano già state usate in altri esperimenti per studiare la cinetica delle reazioni chimiche in vitro, ma la tecnica è limitata in tal caso dall’impossibilità di osservare differenti aree della cellula.

“Con la tecnica delle variazioni di temperatura e di pressione, occorre effettuare questi esperimenti molto rapidamente, ma finora mancava la possibilità di osservare il processo se le proteine si ripiegano più velocemente in una regione e più lentamente in altre”, ha concluso Gruebele. “Con la microscopia a fluorescenza, eravamo in grado di ottenere immagini delle cellule e di osservarne l’interno, ma con l’esclusione dei processi che si verificano rapidamente. La nostra tecnica è in grado coniugare i vantaggi di entrambe le tecniche”.