Cercetătorii de la Ruhr-Universität Bochum și de la Universitatea din Tübingen au câștigat noi perspective asupra structurii proteinei ucigașe Bax. Proteina induce moartea celulară programată, metoda prin care organismul elimină celulele care nu mai sunt necesare sau care au fost modificate patologic. Deoarece Bax își schimbă în mod constant locația în celulă, structura sa este dificil de investigat.

perspective

Echipa condusă de profesorul Enrica Bordignon și Dr. Stephanie Bleicken din grupul de lucru pentru spectroscopie EPR bazat pe Bochum descrie noi informații despre Bax în revista Cell Death and Differentiation, publicată online la 5 septembrie 2018. Lucrarea a fost realizată ca parte a Clusterului de excelență Ruhr Explores Solvation, sau Resolv for mic de statura.

Moartea celulară este esențială pentru viață

În fiecare secundă, aproximativ un milion de celule mor în corp ca urmare a morții celulare programate, cunoscută și sub numele de apoptoză. Perturbările din acest mecanism pot pune viața în pericol, deoarece pot declanșa cancer sau boli neurodegenerative. Un grup de proteine, proteinele Bcl-2, inclusiv Bax, joacă un rol crucial în apoptoză. „Aceste proteine ​​sunt dificil de studiat, deoarece se deplasează de la fluidul celular apos la membrana mitocondrială”, explică Stephanie Bleicken. "Forma activă a proteinei încorporate în membrană, în special, poate fi investigată numai cu un număr mic de metode."

Cel mai probabil model structural identificat

Echipa a folosit diverse metode spectroscopice pentru a investiga Bax. Au înregistrat atât structura formei Bax încorporate în membrană, cât și interacțiunile acesteia cu solventul, adică apă sau lipide. Cercetătorii au comparat apoi aceste date cu informații publicate anterior cu privire la topologia proteinei și au examinat rezultatele care erau compatibile între ele. „Am evaluat toate modelele structurale existente și am identificat cel mai probabil model de topologie pentru structura activă a Bax în membrană”, rezumă Enrica Bordignon.

Pentru a induce apoptoza, Bax creează o gaură în membrana mitocondriilor, care reprezintă centralele electrice ale celulelor. Cercetătorii de la Bochum speră, de asemenea, să folosească alte metode pentru a investi proteina direct pe membrana mitocondriilor izolate. În plus, vor să analizeze mai detaliat interacțiunea Bax cu moleculele de apă din jur, la temperaturi precum cele găsite în organism; Grupul Enrica Bordignon a dezvoltat metodele necesare pentru acest lucru ca parte a Resolv.