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Il ruolo della proteina tweek nelle cellule nervose

È stato risolto il mistero di come i neuroni trasmettono le informazioni. Alcuni ricercatori finanziati dall’UE e provenienti da Belgio e USA affermano che sebbene il riciclo è una componente fondamentale della trasmissione dei segnali nervosi, è la proteina Tweek ad avere il ruolo principale. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Neuron.

Nel corso degli anni, i ricercatori hanno identificato una serie di proteine attive nei processi cellulari, come il riciclo delle vescicole, attraverso screen genetici e tecniche di screening biologico. Ma questo recente studio, finanziato in parte da un contributo di eccellenza Marie Curie dell’UE, è riuscito a fare luce su una questione complessa.



I segnali nervosi vengono trasmessi da una cellula nervosa a un altra in strutture chiamate sinapsi che si trovano sull’estremità del neurone. Qui, le vescicole sinaptiche, che sono simili a piccole bolle, trasportano delle sostanze chimiche chiamate neurotrasmettitori alla sinapsi. Le vescicole si fondono quindi con la membrana della cellula; questo processo è detto exocitosi.

La cellula nervosa quindi afferra il pezzettino in più di membrana e lo riporta dentro la cellula (un processo noto come endocitosi) in modo che possa essere riciclato.

Quindi cosa dà inizio al riciclo delle vescicole sinaitiche? È la proteina Tweek. Chiamata come il personaggio del cartone animato South Park, Tweek Tweak, un bambino iperattivo e inquieto che beve troppo caffè, la proteina è stata identificata e caratterizzata.

“La proteina Tweek è necessaria per mantenere il normale riciclo delle vescicole sinaptiche e influenza la disponibilità di PI [fosfoinositidi],” scrivono gli autori. “I nostri dati suggeriscono che la proteina Tweek potrebbe regolare il riciclo delle vescicole sinaptiche, almeno in parte, condizionando i livelli di PI (4,5)P2 [fosfatidilinositolo 4,5-bifosfato] o la loro disponibilità alla sinapsi.”

Secondo Hugo Bellen, un professore di Genetica molecolare e umana presso il Baylor College of Medicine (BCM) negli USA e autore principale dell’articolo, i moscerini della frutta che non hanno la proteina Tweek si muovono in maniera iperattiva. “La perdita di questa proteina provoca anomalie endocitiche”, dice.

I ricercatori hanno scoperto che le cellule che non hanno la Tweek hanno anche bassi livelli di PI(4,5)P2, che è concentrato nella membrana del plasma della maggior parte delle cellule. La manipolazione dell’attività della cellula per aumentare i livelli di PI(4,5)P2 ha contribuito a eliminare il difetto nell’endocitosi delle vescicole.

Il team ha condotto screen genetici per identificare le proteine che influenzano la trasmissione sinaptica e la plasticità nelle mosche effettuando delle mutazioni randomizzate indotte chimicamente.

Lo studio ha rivelato che fornendo la proteina Tweek ai neuroni mutanti sprovvisti del gene, le anomalie endocitiche vengono corrette. Secondo i ricercatori, la maggior parte delle specie hanno la Tweek ma è difficile localizzarla perché è presente nella cellula in quantità piccolissime.

“Abbiamo concluso che la proteina Tweek ha un suo ruolo nel fare in modo che la giusta quantità di PI(4,5)P2 sia presente, in modo che altre proteine possano essere attirate nella zona endocitica,” ha spiegato il professor Bellen.



Hanno partecipato allo studio anche ricercatori dell’Istituto di biotecnologia delle Fiandre (VIB) e della Katholieke Universiteit Leuven (K.U. Leuven), in Belgio, e della Yale University School of Medicine negli USA.

Per maggiori informazioni, visitare:

Neuron:
http://www.cell.com/neuron/

Baylor College of Medicine:
http://www.bcm.edu/

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