Nuovi regolatori dell’autofagia
Essendo un processo altamente regolato, l’autofagia permette alle cellule di sopravvivere a stress come l’inanizione. Nel processo, organelli e proteine citoplasmatiche vengono isolati in vescicole chiamate autofagosomi. La fusione degli autofagosomi con i lisosomi dà luogo alla degradazione del loro contenuto, seguita da riciclo di nutrienti e blocchi molecolari fondamentali nel citosol. Inoltre, l’autofagia aiuta a rimuovere le macromolecole tossiche e gli organelli danneggiati dal corpo. Gli studi preliminari hanno identificato la proteina SCOC (short coiled-coil protein), una piccola proteina di Golgi, come regolatore della formazione dell’autofagosoma indotto da inanizione. SCOC interagisce attraverso la proteina di fascicolazione e allungamento zeta-1 (FEZ1) con complessi di chinasi che regolano la formazione e la maturazione dell’autofagosoma. L’analisi della mutazione ha implicato le proteine SCOC, FEZ1 e le chinasi associate alla regolazione del sistema nervoso in via di sviluppo. Il progetto SCOC AND FEZ (Functional analysis of SCOC and FEZ proteins in autophagy using mammalian cell models and zebrafish), finanziato dall’UE, ha studiato la funzione biologica delle proteine SCOC e FEZ1 nell’autofagia utilizzando un approccio multidisciplinare. I ricercatori hanno impiegato analisi strutturali per studiare l’interazione tra SCOC e FEZ1. L’analisi della struttura cristallina relativa alla proteina SCOC a una risoluzione di 2.1Å ha dimostrato che essa forma un dimero parallelo. Le analisi biochimiche e biofisiche hanno permesso di mappare il sito di legame tra FEZ1 e SCOC e ottenere maggiori informazioni sugli amminoacidi coinvolti nella loro interazione. Le analisi cellulari biochimiche e biologiche dei complessi di chinasi hanno suggerito che SCOC e FEZ1 regolano il reclutamento di tali complessi presso i siti di formazione dell’autofagosoma. Alcuni ricercatori hanno avviato lo sviluppo di un sistema modello del pesce zebra come alternativa ai modelli mammiferi, per studiare l’autofagia. Il pesce zebra ha dimostrato di essere un eccellente sistema modello per vertebrati al fine di studiare lo sviluppo e la malattia umana. L’analisi dell’espressione genica ha dimostrato che SCOC e FEZ1 sono presenti, nel pesce zebra, durante le prime fasi dello sviluppo embrionale. I ricercatori del progetto si sono focalizzati sullo studio dei fenotipi che influenzano lo sviluppo iniziale del pesce zebra per verificare se questi sono causati da difetti di autofagia. I risultati di uno studio potrebbero fornire preziose informazioni sui fattori che influenzano l’autofagia in quanto a salute e malattia. Ciò vanta implicazioni significative per il futuro della biomedicina.
Parole chiave
Autofagia, inanizione, autofagosoma, SCOC e FEZ, pesce zebra
