Una metodologia innovativa svela la struttura delle proteine di membrana
Le proteine costituiscono il principale costituente di tutte le cellule viventi e svolgono un ruolo centrale in molti processi biologici importanti. Le proteine presenti nella membrana cellulare sono vitali per mediare l’entrata e l’uscita di molecole attraverso le membrane, ai fini della segnalazione e adesione cellulare. Nonostante la loro importanza, non vi sono informazioni circa la struttura 3D relativa a tutte le proteine di membrana, a causa della difficoltà di ottenere strutture cristalline. Il progetto MEM-MAS (Structure and dynamics of metal ion transporters using solid-state nuclear magnetic resonance at high field and fast magic angle spinning), finanziato dall’UE, è nato con l’obiettivo di sviluppare una metodologia di spettroscopia a risonanza magnetica nucleare (RMN) per determinare la struttura delle proteine di membrana. Il consorzio è riuscito a superare le strettoie esistenti in quanto a determinazione della struttura mediante RMN e a migliorare la sensibilità e l’affidabilità, pur mantenendo la risoluzione spettrale. Il metodo avanzato è stato applicato su due proteine di membrana, una delle quali ha prodotto spettri ben risolti. Lo sviluppo di nuove sequenze di impulsi ha accelerato il passaggio ad alta intensità di tempo relativo all’assegnazione di risonanza e, assieme all’applicazione di nuovi strumenti, ha permesso la rotazione dei campioni all’angolo magico. Ciò si è rivelato particolarmente adatto per proteine più grandi con minore omogeneità strutturale come la proteina del nucleocapside virale. Nel complesso, i risultati del progetto MEM-MAS sono tenuti a rivoluzionare il campo relativo alla determinazione della struttura mediante RMN a stato solido. Una maggiore delucidazione della struttura in quanto alle proteine di membrana migliorerà le nostre conoscenze sulla loro funzione e contribuirà allo sviluppo di nuovi trattamenti per le malattie umane.
Parole chiave
Proteina di membrana, struttura, spettroscopia RMN, sequenza di impulsi, rotazione dei campioni all’angolo magico
