Chiarire il meccanismo di ricerca di p53
Il progetto SMT OF TFS (“Quantifying transcription factor search mechanism by three-dimensional single molecule tracking”), finanziato dall’UE, era dedicato al tracciamento di p53 con risoluzione a singola molecola. p53 è mutata in quasi il 70 % dei tumori noti, e determina la risposta cellulare ai segnali di stress che minacciano l’integrità delle informazioni genetiche, come il danno del DNA. Questo fattore di trascrizione ha un ruolo fondamentale negli approcci chemio- e radioterapici basati sull’induzione del danno del DNA per uccidere le cellule cancerose. Lo studio si è incentrato sul meccanismo utilizzato da p53 per riconoscere le sequenze che devono essere regolate tra i numerosi siti di legame disponibili. Gli scienziati hanno cercato di capire se e in che modo p53 potesse modulare il proprio meccanismo di ricerca a seconda della fonte di stress genotossico. A tal fine è stato sviluppato un microscopio a fluorescenza in grado di identificare e tracciare i singoli fattori di trascrizione in ambiente 3D. Il microscopio poteva essere utilizzato per microscopia a fluorescenza con riflessione interna totale, tracciamento bidimensionale di singole molecole, tracciamento tridimensionale di singole particelle e imaging di microscopia di localizzazione a super risoluzione. Utilizzando i metodi analitici e numerici sviluppati, è stato caratterizzato il comportamento dinamico di p53 in condizioni basali e di induzione di diversi tipi di stress. Questo fattore si lega solo transitoriamente al DNA (su una scala temporale di secondi) con meno del 20% della proteina legata in qualsiasi momento. Si è studiato il meccanismo utilizzato da p53 per identificare i siti specifici sul DNA. I dati ottenuti sostengono un modello a scorrimento per la ricerca di p53, con un fattore che inizialmente contatta il DNA in modo non specifico attraverso la sua estremità C-terminale. SMT OF TFS ha dimostrato che p53 modula la sua affinità al DNA e il suo meccanismo di ricerca in seguito al danno del DNA. Inoltre fonte differenti di stress genotossico inducevano modulazioni differenti dell’affinità di p53. Questo risultato rappresenta una prima dimostrazione dell’ipotesi della “latenza” di p53 nelle cellule viventi. Le informazioni ottenute sono preziose per meglio comprendere le risposte cellulari utilizzate nelle terapie anticancro.
