Uno studio svolto da un gruppo di ricercatori americani ha permesso di osservare come le proteine vibrino a lungo per comunicare tra di loro

Un gruppo di ricercatori del Hauptam Woodward Medical Research Institute dell’Università di Buffalo, nello stato di New York, ha osservato da vicino ciò che avviene quando le proteine formano legami tra di loro.

Lo studio, pubblicato su «Nature Communications», è la prima conferma sperimentale di un’intuizione di Alexander Fleming, lo scopritore della penicillina e premio Nobel nel 1945. Quasi un secolo fa, infatti, Fleming ipotizzò che le proteine si comportassero come una campana o come le corde di un violino, cioè che continuassero a vibrare mentre svolgevano le complesse attività necessarie alla vita.

Uno dei metodi più usati per studiare le proteine è quello di trattarle in ambienti secchi e molto freddi (sotto lo zero), o di utilizzare luci provenienti da un sincrotrone (un acceleratore di particelle circolare) o da un reattore nucleare. I ricercatori americani, guidati dalla biochimica Andrea Markelz, hanno invece sfruttato una caratteristica delle proteine, cioè la tendenza a muoversi in modo diverso secondo la frequenza di luce a cui sono sottoposte. Hanno quindi esposto un campione di lisozima, una proteina antibatterica presente nei tessuti e nelle secrezioni biologiche di molti animali, come la saliva, a diversi tipi di luce e hanno misurato quali venivano assorbite.

Oltre a identificare le sezioni della proteina che si muovono, il team ha osservato, per la prima volta, che le vibrazioni non si interrompono repentinamente, ma sono persistenti nel tempo. Sono proprio questi minuscoli movimenti che permettono alle proteine di passarsi informazioni e di cambiare conformazione rapidamente, eseguendo così funzioni biologiche cellulari critiche come la replicazione del DNA, la riparazione cellulare o l’assorbimento dell’ossigeno.

Questa nuova tecnica potrà essere utilizzata in futuro per studiare e capire i meccanismi con cui gli inibitori naturali o artificiali, come certi veleni o farmaci epilettici, riescono a interrompere alcune delle funzioni vitali svolte dalle proteine.