Piccolo verme, grande passo: Scoperta dell'attaccamento altamente specifico degli acidi grassi alle proteine.

22 gennaio 2024

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a cura dell'Istituto Boyce Thompson

In un mondo in cui le complessità della biologia molecolare sembrano spesso vaste e misteriose come il cosmo, un nuovo studio si addentra nell'universo microscopico delle proteine, svelando un aspetto affascinante della loro esistenza. Questa rivelazione potrebbe avere profonde implicazioni per la comprensione e il trattamento di una miriade di malattie umane.

Immagina le proteine come piccoli motori che guidano il macchinario della vita. Proprio come i motori richiedono modifiche per ottimizzare le prestazioni, le proteine subiscono 'modifiche proteiche' - un processo cruciale che modifica la loro funzione, posizione e durata. Un attore chiave in questo processo di modifica è l'attaccamento di acidi grassi alle proteine ('acilazione di acidi grassi delle proteine'), simile all'aggiunta di una componente specializzata (cioè acidi grassi) che consente alle proteine di ancorarsi alle membrane cellulari.

Attraverso un'indagine meticolosa utilizzando la spettrometria di massa ad alta risoluzione, gli scienziati dell'Istituto Boyce Thompson (BTI) hanno scoperto modelli critici di attaccamento di acidi grassi nell'organismo modello C. elegans, un verme microscopico che offre una finestra sui processi biologici fondamentali.

I ricercatori, sfruttando il potere della 'chimica click' - una tecnica celebrata con due premi Nobel in chimica - hanno mappato con successo come diversi amminoacidi nelle proteine vengono specificamente modificati con vari acidi grassi. Il loro lavoro è stato pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

'Siamo rimasti sorpresi nel scoprire che diversi amminoacidi vengono modificati con acidi grassi provenienti da distinti percorsi biosintetici', ha scritto Frank Schroeder, professore presso il BTI e autore principale dello studio.

Lo studio, intitolato 'Amino acid and protein specificity of protein fatty acylation in C. elegans', non riguarda solo la comprensione del funzionamento interno di un piccolo verme. Le implicazioni sono vaste e profondamente rilevanti per la salute umana. L'attaccamento di acidi grassi alle proteine è un fattore critico in malattie che vanno dal cancro alla neurodegenerazione, dai disturbi cardiovascolari alle malattie infettive.

'Ciò che impariamo da C. elegans contribuisce significativamente alla nostra comprensione fondamentale di questo tipo di modifica proteica', ha detto Bingsen Zhang, uno studente di dottorato nel laboratorio di Schroeder e primo autore dello studio. 'Più comprendiamo la modifica e la funzione delle proteine, migliore è la nostra comprensione del suo ruolo centrale per la salute e la malattia umana'.

Inoltre, lo studio rivela il primo esempio di abbondante modifica proteica con acidi grassi a catena ramificata - una scoperta che potrebbe avere parallelismi in animali superiori e negli esseri umani, dato che sono presenti nella nostra dieta e prodotti dai microbi intestinali. La connessione tra dieta, salute intestinale e modifica proteica potrebbe aprire nuove strade nella scienza nutrizionale.

In definitiva, questo studio riguarda i processi fondamentali che mantengono in vita ogni creatura, dai vermi microscopici agli esseri umani. Quindi la prossima volta che vedrai un verme, fai un cenno all'eroe improbabile della biologia e agli scienziati che stanno svelando i suoi segreti. Perché a volte, la chiave per i più grandi misteri della vita risiede nei suoi abitanti più piccoli.

Informazioni sulla rivista:Proceedings of the National Academy of Sciences

Fornito da:Istituto Boyce Thompson