Con un poco di zucchero … tanta energia. Elemento essenziale per il nostro organismo, lo zucchero assunto con l’alimentazione viene trasformato dalle cellule dell’organismo in energia utilizzata in tutti i processi dell’organismo dal movimento delle dita dei piedi alla nascita di un nuovo capello. Le molecole di zucchero vengono assorbite dalle cellule grazie alla presenza di proteine sulla loro superficie, che creano dei veri e propri pori specifici nel riconoscimento di queste molecole e nel loro trasporto all’interno della cellula. Un cattivo funzionamento del trasportatore dello zucchero non permette una corretta assunzione degli zuccheri e queste mutazioni possono portare allo sviluppo di malattie metaboliche come il diabete. Come è fatto il trasportatore dello zucchero? Qual è il “guasto” alla struttura che porta alla malattia?
Un nuovo lavoro condotto dall’università di Standford in California, negli USA, chiarisce per la prima volta la struttura atomica del trasportatore di zucchero del batterio, chiamato SemiSWEET perché ha metà delle dimensioni di quello presente nelle piante e nell’uomo. Il team di ricercatori ha eseguito una combinazione di analisi strutturali e funzionali di SemiSWEET ed è stato in grado di cristallizzare due diversi stati del trasportatore. Lo studio, pubblicato su Nature, dimostra che il trasportatore SemiSWEET non agisce come un normale poro per lo zucchero che gli permette di passare attraverso la membrana. Piuttosto, SemiSWEET agisce come una camera di compensazione, ovvero sposta gli zuccheri in più fasi, di cui due possono essere osservate in forme cristalline. I trasportatori SemiSWEET si riuniscono a coppie per formare una struttura identica a loro, ma più grande. La struttura a tripla elica del trasportatore SemiSWEET nelle coppie si appaia creando un vero e proprio percorso per lo zucchero che deve entrare nella cellula. I ricercatori sostengono che le due forme cristallizzate rappresentino gli stati aperto e chiuso del percorso, che vengono assunte dal trasportatore a seconda dello stato del metabolismo e della necessità energetica delle cellule. Queste caratteristiche rendono il trasportatore SemiSWEET decisamente diverso dalle altre proteine che trasportano gli zuccheri.
“Una delle parti più emozionanti di questa scoperta è la velocità con la quale siamo riusciti a passare dalla scoperta di questi trasportatori di zucchero a determinarne la struttura attuale, a mostrare come funzionano”, sostengono gli autori. “I nostri risultati evidenziano le potenziali applicazioni pratiche di queste informazioni per migliorare i raccolti, nonché per affrontare le malattie umane.”
Alessandra Gilardini
Fonte: Nature
