"Danza molecolare": il meccanismo chiave del movimento cellulare è stato finalmente decodificato, offrendo nuovi spunti alla ricerca sul cancro

All'interno di ogni cellula, una delicata rete di filamenti proteici nota come citoscheletro fornisce struttura e stabilità. I filamenti di actina svolgono un ruolo cruciale in questo sistema: questi piccoli filamenti proteici vengono continuamente assemblati e smontati per consentire il movimento. Finora, tuttavia, il processo esatto che sta alla base della loro rottura è rimasto poco chiaro.

Un team di ricerca del Max Planck Institute, guidato dal biologo strutturale Stefan Raunser, ha scoperto che tre proteine - coronina, cofilina e AIP1 - lavorano insieme in perfetta armonia. I ricercatori descrivono questa interazione come una "danza molecolare", con ogni proteina che svolge un ruolo distinto. Le loro scoperte sono state pubblicate su in Cell nell'ottobre 2025.

In primo luogo, la coronina si lega al filamento e altera sottilmente la sua struttura, facilitando i cambiamenti chimici - in particolare la rimozione dei gruppi fosfato -. Questa fase "matura" il filamento, preparandolo per la fase successiva. Poi subentra la cofilina, che sostituisce la coronina e indebolisce ulteriormente la struttura del filamento. Infine, interviene AIP1. Agendo come una pinza molecolare, questa proteina allontana il filamento destabilizzato e ne impedisce la ricostruzione.

Ghiaccio ed elettricità rivelano la danza della cellula

Per svelare questo processo, il team ha utilizzato la microscopia crioelettronica avanzata. Questa tecnica prevede il congelamento rapido delle proteine e l'acquisizione di immagini con fasci di elettroni per generare strutture 3D altamente dettagliate. In totale, i ricercatori hanno catturato più di un milione di immagini individuali e hanno ricostruito 16 istantanee che insieme rivelano la sequenza completa degli eventi.

Il risultato è un nuovo modello completo di degradazione dei filamenti che sfida le ipotesi di lunga data. Per anni si è ritenuto che la cofilina fosse la proteina principale responsabile del taglio dei filamenti. In realtà, però, questo ruolo appartiene ad AIP1. Lo studio fornisce nuove intuizioni sulla meccanica fondamentale del movimento cellulare.

Implicazioni per la medicina e la ricerca

Questi risultati non sono importanti solo per la ricerca di base. Il movimento delle cellule gioca un ruolo chiave anche in malattie come il cancro e nella risposta immunitaria. In particolare, durante le metastasi - la diffusione delle cellule tumorali in tutto il corpo - le cellule tumorali sfruttano meccanismi simili a quelli utilizzati dalle cellule sane durante la guarigione delle ferite.

Ora che i ricercatori comprendono come le proteine come AIP1, cofilina e coronina regolano il movimento delle cellule, potrebbero emergere nuove opportunità per colpire questi processi. A lungo termine, questa conoscenza potrebbe aiutare a sviluppare terapie che rallentino o addirittura impediscano la diffusione delle cellule tumorali, interferendo con la loro capacità di movimento.