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Actin-Myosin Interaction: Structure, Function and
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Actin-Myosin Interaction: Structure, Function and
Drug Discovery
ASTRATTO
le interazioni actina-miosina sono fondamentali per la generazione della forza cellulare e per il movimento
il meccanismo molecolare coinvolge delle transizioni strutturali all'interfaccia actina-dominio catalitico della miosina, e nel dominio della catena leggera della miosina, che contiene siti di legame per le catene leggere essenziali (ELC) *DOMINIO CATALITICO: piccola porzione di proteina dove avviene la catalisi enzimatica
i modelli strutturali actina-miosina utilizzati sono stati ricavati attraverso strutture cristalline di actina e miosina isolate e micrografie crio-elettroniche di complessi actina-miosina; in soluzione non ne catturano la dinamica perchè sono limitate dal disordine, con l'ausilio di sonde TR-FRET si è riuscito a superare ciò e si è riusciti a comprendere la struttura actina-miosina in soluzione
i risultati di questi studi vengono implicati per la comprensione della funzione contrattile actina-miosina e per la scoperta di modulatori allosterici con l'obiettivo finale di sviluppare terapie per i disturbi muscolare
INTRODUZIONE
obiettivo: comprendere il meccanismo molecolare con cui le proteine motorie come la miosina convertono l'energia chimica in lavoro meccanico; si volevano trovare le piccole molecole che modificano l’interazione actina-miosina per scopi terapeutici.
durante il ciclo actina-miosina ATPasi, la miosina altera le sue affinità in modo dipendete dal nucleotide, passando da stati di legame debole (W) astati di legame all'actina forti (S), con conseguente generazione di forza
È estremamente difficile ottenere informazioni dirette sulla dinamica strutturale dell'intero complesso actina-miosina. Gli stati S sono relativamente stabili e facili da studiare, ma lo stato W è meno accessibile allo studio, a causa della sua natura transitoria e strutturalmente dinamica
Il trasferimento di energia di risonanza della fluorescenza risolto nel tempo (TR-FRET) è una tecnica di alta precisione che ha un vantaggio chiave. Il TR-FRET può risolvere e misurare le distanze intermolecolari. Sia catene pesanti actina e miosina sono difficili da esprimere geneticamente, quindi la scelta dei siti di etichettatura per le sonde spettroscopiche è anche limitato.
Le catene leggere sono importanti regolatori delle interazioni actina-miosina. Possono essere espresse geneticamente e modificate, per esempio con sonde spettroscopiche, e scambiate con catene leggere endogene.
con l'utilizzo di sonde fluorescenti, come abbiamo citato nelle didascalie sottostanti, con l'utilizzo delle sonde fluorescenti abbiamo ottenuto delle visioni strutturali guidate dalla ATP all’interno del complesso actina-miosina.
CONCLUSIONI
Alta precisione della tecnologia TR-FRET, insieme alla progettazione basata su una struttura di un biosensore FRET intermolecolare coinvolgono actina e N-terminale dell'ELC della miosina; inoltre hanno contribuito alla scoperta di piccole molecole effettori dall'interazione actina-miosina
lo strumento può essere utilizzato per analizzare ostacoli e porre le basi per la scoperta di modulatori allosterici di altre proteine legate all'actina
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MEMBRI
Brutti Thomas, Gastaldi Luna, Kalalo Judd Russel, Russo Sergio
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