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Un antico antimalarico cinese e i suoi segreti molecolari

L’alofuginone è in grado di interferire nel processo di sintesi proteica: è grazie a questa proprietà che il composto Chang Shan, utilizzato nella medicina tradizionale cinese, ha effetti terapeutici contro le febbri malariche. Lo ha chiarito una nuova analisi ad alta risoluzione della molecola.alofuginone

Il nome cinese è Chang Shan e in Asia è utilizzato da 2000 anni come farmaco contro le febbri malariche. Un articolo firmato da Paul Schimmel e colleghi dello Scripps Research Institute (TSRI), e pubblicato on line su “Nature” rivela il perché della sua efficacia: un composto in esso contenuto, l’alofuginone, interferisce con il normale processo di sintesi proteica, uccidendo il plasmodio della malaria.

La caratterizzazione a scala atomica della molecola ora ha chiarito come l’alofuginone interagisce con un macchinario molecolare alla base dell’amminoacilazione, un processo biologico cruciale che permette agli organismi di sintetizzare le proteine necessarie alla vita.

Il processo di sintesi delle proteine inizia con la trascrizione del DNA in RNA, che viene poi tradotto in proteine. Per il processo di traduzione è necessario l’RNA transfer (tRNA), che  aggiunge via via gli amminoacidi sulla molecola lineare della proteina in formazione come perle di una collana. L’amminoacilazione è il processo biologico che permette il legame tra il tRNA e gli amminoacidi, catalizzato da una classe di enzimi detti amimnoacil-tRNA sintetasi.

Da diversi anni Schimmel e colleghi studiano i dettagli molecolari di questo processo. Nel tempo è emerso un modello in cui sono coinvolti tre fattori: un tRNA; un amminoacido e infine un amminoacil-tRNA sintetasi che ne permette il mutuo legame. C’è poi una quarta molecola, l’ATP, che fornisce l’ energia necessaria al processo.

Il nuovo lavoro mostra che l’alofuginone esplica la sua azione interferendo con l’enzima tRNA sintetasi che lega l’amminoacido prolina al corretto tRNA, bloccando il sito attivo dell’enzima dove il tRNA e l’amminoacido vengono a contatto.

“Un aspetto interessante è che per il legame dell’alofunginone ènecessaria anche la presenza dell’ATP, una circostanza inattesa”, ha sottolineato Schimmel. “Si tratta di un notevole esempio di come il substrato di un enzima, l’ATP, cattura un inibitore dello stesso enzima in modo tale da formare un complesso enzima-substrato-inibitore”.

La conclusione dello studio è che l’alofunginone, interferendo con l’amminoacilazione, aiuta nel combattere le febbri malariche poiché tracce di esso passano nel plasmodio della malaria, il parassita responsabile della malattia, alterando la sintesi proteica e uccidendolo,

Poiché chiarisce un meccanismo fondamentale per la sintesi proteica, il risultato potrebbe aprire la strada a nuove ricerche in altri ambiti terapeutici: l’alofuginone è infatti già incluso in alcuni studi clinici in oncologia.

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