Una nuova scoperta dei ricercatori di Università Vita-Salute e IRCCS Ospedale San Raffaele, guidati dal professor Roberto Sitia, direttore della Divisione di Genetica e Biologia Cellulare, che migliora la comprensione dei meccanismi di trasporto delle cellule, è pubblicata oggi su Molecular Cell.
Il meccanismo di azione di ERp44 (nella foto in rosso la fabbrica delle proteine - il reticolo endoplasmico -, in verde ERp44 localizzato in una zona specifica di "check-point" per le proteine in uscita, in blu la "torre di controllo" della cellula - il nucleo), una proteina chaperone, identificata in precedenza dagli stessi ricercatori, apre la strada ad applicazioni in clinica e in biotecnologia.
I sistemi che controllano il trasporto nelle nostre cellule sono infatti importanti bersagli terapeutici nel caso di malattie genetiche quali il deficit selettivo di IgM (un'immunodeficienza), deficit multiplo di solfatasi (malattia lisosomiale), deficit combinato dei fattori V e VIII (difetto di coagulazione), malattie degenerative originate dall'accumulo di proteine difettose e in certi tumori.
Da un punto di vista industriale, inoltre, la loro riproduzione in provetta ridurrebbe i costi di produzione di farmaci proteici (ad esempio anticorpi) attualmente proibitivi.
Il meccanismo
La proteina ERp44 ha funzioni multitasking: accompagna e sorveglia le proteine prodotte nella cellula controllandone il funzionamento e accompagnandole dall'interno della cellula allo spazio extracellulare. Se una proteina è danneggiata o malfunzionante, ERp44 lo segnala alla "torre di controllo" e grazie alla sua forma particolare (un trifoglio dotato di coda) ne blocca l'uscita e la riporta in "fabbrica" per le opportune riparazioni.
«Presto e bene raro avviene, recita un proverbio ampiamente disatteso dalle nostre cellule. Potremmo imparare moltissimo da esse, molte delle quali sono in grado di assemblare e recapitare migliaia di anticorpi o altre proteine (cargo) ogni secondo – tutti di impeccabile fattura – sfruttando una elegante catena di montaggio e raffinati meccanismi di controllo di qualità. Durante un'infezione, la nostra sopravvivenza dipende dalla secrezione di anticorpi efficaci e in quantità sufficiente» afferma Roberto Sitia che ha coordinato lo studio, collaborando con un gruppo giapponese.
Migliaia di vescicole circolano costantemente nelle affollatissime cellule lungo strade e autostrade molecolari, rilasciando le proteine cargo all'esterno e tornando vuote per garantire il costante flusso. Il ruolo di ERp44 è garantire la qualità dei prodotti esportati e coordinare i flussi: svolge questa funzione viaggiando a velocità sostenuta nelle nostre cellule, sfruttando la diversa acidità (pH) delle stazioni che attraversa per controllare il corretto montaggio delle proteine cargo (fare bene) e favorirne l’efficace trasporto (fare presto).
Non contenta, ERp44 sfrutta i propri viaggi per informare la torre di controllo della cellula (il nucleo) sulla eventuale necessità di nuove vescicole o nuove "autostrade" cellulari. In questa sua funzione di coordinatrice, ERp44 integra importanti segnali e ne regola l'intensità.
Lo studio è stato possibile grazie a finanziamenti di Telethon, Associazione Italiana Ricerca Cancro, Fondazione Cariplo, Ministero della Salute, Regione Lombardia (ASTIL), e Fondazione Armenise.
