Nuove conoscenze sulla capacità di interazione delle proteine con le loro immagini speculari
Ad almeno l’1% degli ultrasessantenni viene diagnosticato il morbo di Parkinson, un disturbo neurologico che influisce sulla capacità di movimento. Sebbene le cause di questa malattia siano tuttora sconosciute, gli scienziati hanno alcuni indizi su cui lavorare. «Un segno distintivo della patologia è la formazione di aggregati della proteina alfa-sinucleina in corpi di inclusione noti come corpi di Lewy», spiega Birthe Brandt Kragelund, docente di Scienze biomolecolari presso l’Università di Copenhagen. Con il sostegno del progetto SYN-CHARGE, finanziato dall’UE, Kragelund, insieme alla ricercatrice Estella Newcombe, si era inizialmente prefissa di determinare se le proteine coinvolte nella patologia del Parkinson potessero intraprendere un’interazione disordinata ad alta carica con una parte della pompa del calcio, causandone l’attivazione.
Mettere in discussione le attuali conoscenze sulle interazioni proteiche
A volte, tuttavia, la ricerca decide di prendere una direzione diversa. Così, quando Kragelund e Newcombe hanno scoperto che il loro piano originale era giunto a un vicolo cieco, hanno cambiato rotta. «Pur essendo ancora interessante, l’obiettivo iniziale non ci avrebbe portato molto lontano, per cui abbiamo apportato delle modifiche», spiega Newcombe. Invece di esaminare un’interazione specifica, il progetto, che ha ricevuto il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si è incentrato sullo studio di questo tipo di interazione nel contesto di diversi sistemi proteici. «Abbiamo finito per verificare la possibilità che le proteine disordinate interagissero con i loro enantiomeri speculari», aggiunge Kragelund. Si è trattato forse di una benedizione sotto mentite spoglie, poiché è risultato che la nuova linea di ricerca ha consentito di realizzare una scoperta rivoluzionaria, in grado di mettere in discussione ciò che sappiamo e ipotizziamo sulle interazioni tra le proteine. Secondo Newcombe, non era così sorprendente che le proteine strutturate non potessero interagire con l’immagine speculare del loro partner di legame, in quanto ciò altererebbe il modo in cui si combinano tra loro. «Tuttavia, le proteine disordinate possono realizzare questa interazione come se nulla fosse», spiega la ricercatrice. «L’aspetto interessante di questa scoperta è che contraddice i preconcetti sulla capacità di interazione delle proteine con le loro immagini speculari.»
Spianare la strada allo sviluppo di nuovi farmaci e terapie
La scoperta che gli enantiomeri a immagine speculare possono interagire con i propri partner di legame quando questi sono proteine disordinate apre la porta all’utilizzo di queste entità per colpire tali complessi proteici in condizioni di malattia. «Le terapie basate sui peptidi sono sempre più oggetto di studio e il nostro lavoro mette in luce il fatto che i D-peptidi possono essere un’opzione interessante, in quanto non sono prontamente degradati dall’attività proteolitica dei sistemi biologici», osserva Newcombe. «Dimostrando che le proteine L e D possono interagire in determinate condizioni, abbiamo allargato i confini delle attuali conoscenze sulla biochimica delle proteine», aggiunge Kragelund. Il progetto ha pubblicato un articolo in merito ad alcuni dei suoi risultati, mentre Newcombe ha discusso l’argomento su un podcast relativo alle proteine delle malattie neurodegenerative. Sia Kragelund che Newcombe hanno in programma di continuare il loro lavoro sul campo: mentre la prima ha recentemente accettato un lavoro in un’azienda farmaceutica, la seconda intende dar seguito ai suoi sforzi in laboratorio.
Parole chiave
SYN-CHARGE, immagine speculare delle proteine, malattia di Parkinson, proteina, proteine disordinate, interazioni proteiche