Visualization of Single Proteins From Stripped Native Cell Membranes: A Protocol for High Resolution Atomic Force Microscopy
Visualizzare le singole proteine nella membrana cellulare nativa: un protocollo per Microscopia a Forza Atomica ad alta risoluzione
Marasini C, Jacchetti E, Moretti M, Canale C, Moran O, Vassalli M.
Microscopy Research and Technique, Epub 2013 May 16.
Questa pubblicazione descrive i risultati del progetto FFC#6/2009, che si è proposto l’applicazione di tecniche di Microscopia a Forza atomica ad alta risoluzione allo studio diretto della proteina CFTR sulla membrana cellulare. L’attesa è che questo approccio permetta di ottenere dettagli fini sulla struttura della proteina CFTR, informazioni in merito alle regioni che la compongono, alle loro diverse funzioni e alle modifiche strutturali a cui vanno incontro a seconda della fase di svolgimento della funzione.
La Microscopia a Forza Atomica è una tecnica avanzata di imaging che permette di visualizzare campioni biologici con una risoluzione di pochi nanometri (1 nanometro=1 milionesimo di millimetro). AFM ha permesso di ottenere immagini ad alta risoluzione tridimensionali di singole proteine di membrana, purchè isolate, cristallizzate, o incluse in membrane modello ricostruite. Ottenere l’immagine della proteina-canale CFTR nelle sue condizioni fisiologiche (e cioè non isolata ma immersa nella membrana della cellula) è un notevole avanzamento, raggiungibile solo attraverso un’attenta manipolazione del campione biologico, in modo da soddisfare i vincoli sperimentali dell’imaging ad alta risoluzione AFM. In questo studio, diretto da Massimo Vassalli dell’Istituto di Biofisica, Consiglio Nazionale delle Ricerche di Genova, viene presentato un protocollo generale per la preparazione del campione. Sul campione così preparato l’efficacia dell’imaging AFM è stato paragonata a studi ottici alternativi, come ad esempio la fluorescenza. Il metodo nel suo complesso è stato applicato alle cellule che sono dotate di proteina-canale CFTR normalmente funzionante. La proteina è stata visualizzata: si osservi il riquadro bianco nella figura, dove è possibile vedere la conformazione del singolo canale. In conclusione, lo studio ha sviluppato un protocollo che permette di studiare la membrana delle cellule di mammifero e le singole proteine in essa presenti, nel loro ambiente naturale, con una tecnica ad alta risoluzione come AFM.
