La struttura degli chaperones molecolari
In condizioni di stress come i cambi di temperatura o la luce UV le nostre cellule reagiscono esprimendo una famiglia di proteine chiamate proteine da shock termico (HSP). Molti membri di questa famiglia agiscono da chaperones, cioè contribuiscono al piegamento o ripiegamento delle proteine danneggiate durante lo stress. Questo meccanismo impedisce l’aggregazione delle proteine, che può portare a diverse situazioni patologiche come l’Alzheimer. Le piccole HSP sono una nuova aggiunta alla famiglia delle HSP, e intervengono quando i membri della famiglia come HSP90 sono inattivi. La prima linea di attività contro l’aggregazione delle proteine ha ricevuto grande interesse, e i ruoli delle sHSP che stanno emergendo includono la protezione dei tumori dai reagenti chemioterapici. Inoltre, le mutazioni sono state collegate a neuropatie periferiche, miopatia miofibrillare e cataratta ereditarie. Il progetto SHSPCOMPLEX (Structural studies of human small heat shock proteins and their complexes), finanziato dall’UE, si è concentrato su HSPB6 e il delineamento della sua struttura. Poiché non era possibile ottenere la struttura cristallina della proteina lunga, gli scienziati hanno seguito un approccio ibrido: hanno espresso in E. coli un frammento della proteina che corrisponde al dominio dell’alfa cristallina, e hanno disciolto la sua struttura tridimensionale. Sono stati utilizzati anche diversi mutanti delle proteine per aumentare la risoluzione atomica della struttura di HSPB6. Utilizzando algoritmi specifici gli scienziati sono stati in grado di ottenere tutti i modelli biologicamente rilevanti di HSPB6. Hanno concluso che HSPB6 agisce come un dimero in soluzione, e la sua attività dipendeva fortemente da un tratto conservato di residui. Sono stati anche in grado di individuare una parte situata nella regione N-terminale di questa proteina, necessaria per prevenire l’aggregazione di una serie di substrati standard. Nel corso del progetto si è scoperto che i membri dimerici della superfamiglia delle sHSP sono presenti anche nei batteri e nelle piante. Ciò rafforza l’importanza di queste molecole in tutte le specie, ed espande ulteriormente l’applicabilità dei risultati di SHSPCOMPLEX. La manipolazione della famiglia di proteine sHSP potrebbe dimostrarsi utile, che si tratti di applicarla in una strategia terapeutica contro il cancro o come approccio per contrastare l’impatto dello stress.
Parole chiave
Proteine da shock termico, chaperones, aggregazione delle proteine, HSPB6
