Comunicato stampa
11 Aprile 2017
Si rende noto che il team di ricercatori:
Emiliano Altamura, Roberto R. Tangorra, Fabio Mavelli (Dipartimento di Chimica, Università di Bari)
Francesco Milano, Massimo Trotta, (CNR-Istituto per I processi Chimico Fisici UOS Bari)
Pasquale Stano (Dipartimento di Scienze, Università di Roma Tre / DiSTeBA, Università del Salento)
Omar Hassan Omar, (CNR-Istituto di Chimica dei Composti Organometallici UOS Bari)
hanno recentemente pubblicato un articolo dal titolo “Highly oriented photosynthetic reaction centers generate a proton gradient in synthetic protocells” sulla prestigiosa rivista PNAS
(www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1617593114).
Tale lavoro riveste grande importanza in quanto è incentrato sulla realizzazione di organismi artificiali semplificati (protocellule) capaci di generare autonomamente l’energia di cui hanno bisogno per il loro mantenimento1 . Esso si colloca, infatti, nel filone di ricerca d’avanguardia teso a sintetizzare cellule artificiali combinando approcci biochimici e biofisici. In particolare, sfruttando una strategia completamente bottom-up, sono state preparate delle vescicole lipidiche “giganti” (del diametro di circa 20 micrometri, e quindi comparabili alle cellule viventi) nel cui doppio strato lipidico è stato inserito il centro di reazione fotosintetico, una proteina estratta dai batteri fotosintetici e capace di catturare la luce del sole e convertirla in energia chimica. Grazie ad una accurata ottimizzazione delle condizioni sperimentali la proteina è stata inserita in maniera perfettamente orientata, come accade in vivo, in modo da promuovere un aumento del pH all’interno delle vescicole, sotto l’azione della luce. Sia la localizzazione del RC marcato con una sonda fluorescente (rossa) nel doppio strato lipidico, sia l’aumento del pH grazie all’intrappolamento nelle vescicole di una molecola fluorescente (verde) sensibile al pH, sono state direttamente osservate tramite microscopia a fluorescenza. Questo primo fondamentale risultato apre la strada ad interessanti sviluppi futuri. Inserendo nella membrana delle vescicole altre proteine coinvolte nel processo bioenergetico, come l’ATP sintasi, potrà essere possibile sfruttare il gradiente protonico foto-generato dal centro di reazione per promuovere la sintesi dell’ ATP, la molecola capace di fornire energia ad altri processi biochimici interni alle cellule artificiali. Più in generale, questo studio contribuisce in modo significativo alla comprensione e all’impiego dei meccanismi cellulari al fine di sviluppare nuove applicazioni biotecnologiche.
Contatti: Fabio Mavelli, e-mail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
1J.P. Allen, Design of energy-transducing artificial cells, PNAS, DOI: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1703163114
