[Cordis]Nuova tecnica per osservare singole proteine

I ricercatori devono essere in grado di riconoscere come funzionano le proteine in modo da poter capire i processi biologici che avvengono a livello molecolare.

Queste informazioni si ottengono contrassegnando le proteine con sostanze fluorescenti. Il problema di questo metodo, però, è che altera le proteine e influenza i processi biologici sotto osservazione. Un nuovo studio condotto in Germania ha sperimentato un nuovo metodo in grado di osservare singole proteine. Presentata sulla rivista Nano Letters, la ricerca è stata in parte finanziata dal progetto SINGLESENS (“Single metal nanoparticles as molecular sensors”) coordinato dal professor Carsten Sönnichsen, che nel 2010 ha ricevuto un contributo iniziale del Consiglio europeo della ricerca (CER) del valore di 1,5 milioni di euro nell’ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell’UE.

I ricercatori della Johannes Gutenberg University (JGU) a Mainz, Germania, sono responsabili di questa nuova tecnica. “Il nostro metodo permette di seguire dal vivo singole proteine senza doverle contrassegnare,” spiega il professor Carsten Sönnichsen dell’Istituto di chimica fisica della JGU, l’autore anziano dello studio. “Stiamo adesso ottenendo informazioni completamente nuove sui processi molecolari e possiamo vedere, per esempio, che le cose si muovono in continuazione anche in scale piccolissime.”

Questo metodo innovativo si basa sull’uso di nanoparticelle di oro, che agiscono come nano-antenne brillanti e cambiano la propria frequenza (o colore) quando si rilevano proteine singole e non contrassegnate. “È un passo avanti enorme dal punto di vista tecnologico,” dice il professor Sönnichsen. “Siamo riusciti a ottenere una risoluzione temporale molto alta per l’osservazione di singole molecole.”

I ricercatori adesso possono osservare in modo preciso le dinamiche di una molecola proteica fino al millisecondo. Questo sviluppo permetterà agli scienziati di andare avanti con la ricerca sulle proteine, in particolare osservando la fluttuazione delle densità della popolazione di proteine e monitorando i processi di assimilazione delle proteine in tempo reale.

“Possiamo vedere come si muovono le molecole, come si attaccano in particolari punti e come si ripiegano, questo ci ha fornito una finestra sul mondo molecolare,” dice la dott.ssa Irene Ament, membro del gruppo di Sönnichsen e autore principale dello studio.

Questa nuova tecnica potrebbe essere utile nel settore della chimica, della biologia e della medicina. Gli esperti dicono che questo sviluppo è un elemento chiave per la ricerca sui fenomeni di non-equilibrio a livello molecolare.

Per maggiori informazioni, visitare:

Johannes Gutenberg Universität Mainz (JGU):
http://www.uni-mainz.de/eng/

Nano Letters:
http://pubs.acs.org/journal/nalefd

Consiglio europeo della ricerca:
http://erc.europa.eu/