Gettare nuova luce sulle metalloproteine
I metalli non servono solo per l'edilizia e la fabbricazione di prodotti ma svolgono un ruolo essenziale per la nostra salute e il nostro benessere. «I metalli favoriscono una serie di importanti funzioni corporee», spiega Ricardo Louro, ricercatore presso ITQB NOVA, istituto interdisciplinare di ricerca e formazione avanzata dell’Università NOVA di Lisbona. «Ad esempio, se non fosse per il ferro, l’emoglobina non sarebbe in grado di trasportare l’ossigeno ai nostri tessuti.» Tuttavia, andando oltre questa conoscenza generale, il ruolo dei metalli nella salute umana rimane sfuggente. «Se riuscissimo a comprendere più a fondo i meccanismi dei metalli nelle metalloproteine, potremmo trasformare radicalmente la nostra capacità di migliorare il nostro benessere complessivo», aggiunge Smilja Todorovic, ricercatrice presso ITQB NOVA. Metalloproteina è un termine usato per qualsiasi proteina, come l’emoglobina, che contiene un cofattore di ioni metallici. Molte proteine, fino al 40 % in ogni organismo, rientrano in questa categoria. Con il sostegno del progetto TIMB3, finanziato dall’UE, Louro, Todorovic e il team dell’ITQB NOVA stanno utilizzando la biospettroscopia per condurre una ricerca innovativa sulle metalloproteine, la quale potrebbe gettare nuova luce sul ruolo biologico dei metalli.
Un centro di eccellenza nella ricerca basata sulla biospettroscopia
L’obiettivo del progetto TIMB3 è stato quello di migliorare il profilo dell’ITQB NOVA come centro di eccellenza nella ricerca basata sulla biospettroscopia, facendo progredire la conoscenza dei processi biologici. «Il progetto intendeva formare il nostro personale e i nostri ricercatori all’uso di metodi spettroscopici avanzati per approfondire gli aspetti molecolari e meccanici dei fenomeni biologici, comprese le proteine che eseguono i processi cellulari più importanti», spiega Louro. Il progetto è stato condotto in collaborazione con il CIRMMP di Firenze e con il Politecnico di Berlino, che hanno messo a disposizione le loro competenze in materia di risonanza magnetica e spettroscopia vibrazionale attraverso attività di formazione e progetti di ricerca congiunti.
Una prova di concetto per un biosensore enzimatico
Il progetto non solo ha potenziato la capacità di biospettroscopia dell’ITQB NOVA ma ha anche prodotto diversi risultati importanti. Ad esempio, il team ha sviluppato nuovi metodi di utilizzo della risonanza magnetica nucleare per analizzare la struttura delle metalloproteine. I ricercatori hanno inoltre compiuto progressi nella comprensione scientifica delle specie intermedie dalla vita breve che si formano dalla reazione tra i metalloenzimi e i loro substrati. Probabilmente, il risultato più importante è stato una prova di concetto per lo sviluppo di un biosensore enzimatico per rilevare e quantificare il perossido di idrogeno: secondo Todorovic, ciò produrrà un considerevole impatto sulla biomedicina e sulle industrie farmaceutiche, ambientali, tessili, della carta, alimentari e chimiche. «Da un lato, questa molecola viene utilizzata per scopi sbiancanti o sterilizzanti, per cui la sua quantità deve essere controllata su larga scala», spiega la ricercatrice. «Dall’altro, in medicina essa svolge il ruolo di marcatore dello stress ossidativo nell’invecchiamento e nelle malattie e di agente di difesa in risposta all’invasione di agenti patogeni, dove vogliamo rilevarla in quantità minime.»
Un partner ricercato nella biospettroscopia
Sebbene il progetto TIMB3 sia terminato, i suoi risultati e il suo lavoro continuano ad avere un impatto. Ad esempio, ITQB NOVA è ora un partner ricercato per i progetti europei di biospettroscopia. Il personale appena formato è attualmente coinvolto in diversi progetti di ricerca congiunti, tra cui i progetti ConCO2rde e COST. «ITQB NOVA si avvale di una serie di giovani scienziati preparati e fortemente motivati a far progredire il campo della biospettroscopia in nuovi sistemi e ad affrontare nuove sfide scientifiche», conclude Louro.
Parole chiave
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