Nuova luce sulla struttura del ribozima
I ribozimi sono molecole di RNA capaci di catalizzare specifiche reazioni biochimiche in modo simile agli enzimi proteici. La scoperta del ribozima CPEB3 umano, collegato al virus delta dell’epatite, è stato un evento di grande portata e ha aperto nuove prospettive di ricerca. Gli ioni di metallo bivalenti mostrano un importante ruolo strutturale e/o catalitico nella funzione di molte proteine e dell’RNA, tra cui il ripiegamento corretto, tuttavia le informazioni dettagliate sul meccanismo preciso che si trova alla base del funzionamento degli ioni di metallo sono ancora scarse. Il progetto HUMANRIB (HumanRib: Metal ion binding - structure - function relations of the human CPEB3 ribozyme), finanziato dall’UE, si proponeva di chiarire il meccanismo di azione e di studiare il rapporto struttura-funzione del ribozima CPEB3. Tra le altre cose, la ricerca ha cercato di chiarire l’importanza degli ioni di metallo nei ribozimi. Per affrontare questo argomento, gli scienziati hanno ricavato le strutture di risonanza magnetica nucleare ad alta risoluzione di varie parti del ribozima CPEB3, caratterizzandone i siti di legame. In tal modo hanno potuto definire i cambiamenti strutturali e termodinamici del ribozima mediante aggiunta di ioni di metallo bivalenti Mg2+, il cofattore naturale del CPEB3. I risultati degli studi indicano che il ribozima CPEB3 adotta il proprio ripiegamento globale solo negli ioni monovalenti ma che il legame dell’Mg2+ a vari siti è necessario per la formazione completa del sito attivo e della struttura compatta nativa. La struttura terziaria completa prevista, inoltre, si è formata solo in presenza di Mg2+. Nel complesso, i risultati dello studio HUMANRIB illustrano l’importanza degli ioni Mg2+ nella struttura inerente e nella funzione catalitica del ribozima. Oltre alle informazioni fondamentali riguardanti questa nuova classe di molecole di RNA, questi dati hanno rilevanza dal punto di vista degli studi evoluzionistici.
