Proteine buttafuori proteggono il nucleo delle cellule dai virus

Aggrovigliate e sinuose come spaghetti nell'acqua bollente: sono le proteine 'buttafuori' che proteggono le porte di accesso al nucleo della cellula, i cosiddetti pori nucleari. La loro organizzazione tentacolare è stata ricostruita per la prima volta in 3D, facendo luce sul meccanismo con cui permettono il passaggio dei carichi utili alla cellula e bloccano invece gli invasori come i virus che possono minacciare il patrimonio genetico contenuto nel Dna. Il risultato, utile per sviluppare nuove strategie contro i virus e l'invecchiamento, è pubblicato su Nature dai ricercatori dell'Istituto Max Planck di biofisica a Francoforte e dell'Università Johann Gutenberg a Magonza, in Germania.

Nella membrana che avvolge e protegge il nucleo delle cellule sono presenti circa 2.000 pori, ciascuno composto da un migliaio di proteine: possono essere immaginati come valichi di frontiera, dove vengono controllati migliaia di 'visitatori' al secondo. Circa 300 proteine attaccate alla struttura portante del poro nucleare protrudono come tentacoli nell'apertura centrale, di fatto sbarrandola come fossero dei buttafuori: sono intrinsecamente disordinate e in continuo movimento, e per questo finora non era stato possibile determinare la loro organizzazione all'interno di cellule viventi.

I ricercatori tedeschi ci sono riusciti combinando biologia sintetica, microscopia a fluorescenza multidimensionale e simulazioni al computer. "Abbiamo usato strumenti di precisione moderni per marcare diversi punti delle proteine con coloranti fluorescenti che abbiamo eccitato con la luce e visualizzato al microscopio", spiega Edward Lemke dell'Università Johann Gutenberg. "In base alla distribuzione e alla durata del bagliore, siamo stati in grado di dedurre come le proteine dovevano essere disposte", aggiunge Gerhard Hummer dell'Istituto Max Planck. "Abbiamo quindi usato simulazioni di dinamiche molecolari per calcolare come le proteine sono spazialmente organizzate nel poro, come interagiscono fra loro e come si muovono. Per la prima volta abbiamo potuto visualizzare il gate di accesso al centro di controllo delle cellule umane".