Scienziati Modificano un Congelatore per Catturare Proteine Attivate dalla Luce in Tempo Reale

Capire come le proteine modificano la loro struttura in risposta alla luce è fondamentale per approfondire la conoscenza dei processi cellulari e per sviluppare nuovi approcci terapeutici. Molte proteine, in particolare quelle coinvolte nella visione, nella fotosintesi e nei ritmi circadiani, subiscono rapidi cambiamenti conformazionali quando vengono esposte a specifiche lunghezze d'onda della luce.

I ricercatori dell'Università di Colonia hanno sviluppato una modifica innovativa alle apparecchiature di laboratorio standard che rende molto più accessibile lo studio di questi processi dinamici. Hanno modificato dei congelatori a immersione commerciali aggiungendo sistemi di illuminazione a LED, consentendo agli scienziati di attivare proteine fotosensibili durante il processo di vetrificazione ultra-rapida utilizzato nella crioelettromicroscopia.

La tecnica funziona sincronizzando con precisione l'esposizione alla luce durante il processo di congelamento, che avviene nell'arco di millisecondi. Questo permette ai ricercatori di intrappolare le proteine in specifici stati conformazionali che si verificano dopo l'attivazione luminosa. Il gruppo ha dimostrato il proprio approccio utilizzando i fitocromi, proteine vegetali che rilevano la luce rossa e svolgono un ruolo cruciale nella crescita e nello sviluppo delle piante.

Questo progresso amplia significativamente gli strumenti disponibili per la ricerca in biologia strutturale. In precedenza, studiare le conformazioni proteiche attivate dalla luce richiedeva apparecchiature specializzate e costose. Ora i ricercatori possono modificare i congelatori esistenti con sistemi LED relativamente semplici, rendendo gli studi strutturali con risoluzione temporale più ampiamente accessibili. La tecnica potrebbe accelerare la ricerca sulle proteine fotosensibili coinvolte nei disturbi della visione, nel disturbo affettivo stagionale e nella biologia vegetale, aprendo potenzialmente la strada a nuovi bersagli terapeutici e a innovazioni in campo agricolo.