Molecola del Mese di David S. Goodsell Trad. di Mauro Tonellato

Luciferasi

Indice 2006

Luciferasi
Vi ricordate la prima volta che avete visto una lucciola? Se vivete in qualche posto tra le Montagne Rocciose e la costa est degli Stati Uniti, probabilmente avete rincorso le lucciole fin da bambini. Se invece vivete in altre parti del mondo, come me, probabilmente avrete avuto la gioia di scoprire le lucciole durante una vacanza estiva. Le lucciole possono aggiungere poesia e meraviglia anche alla più bella sera d'estate ad Assisi.

Brilla piccola lucciola, brilla
La luce fredda e verdastra delle lucciole è prodotta dall'enzima luciferasi, mostrato qui a destra dal file PDB 2d1s. La produzione di luce non è un processo facile. Richiede molta energia, infatti ogni singolo fotone di luce verde richiede un'energia pari a quella prodotta dalla rottura di otto molecole di ATP. Per questo la luciferasi usa un processo molto energetico per produrre la luce. Contiene un cofattore chiamato luciferina che forma un complesso molto instabile con l'ossigeno, e utilizza una molecola di ATP per formarlo. Quando la luciferina ossigenata si rompe formando CO2, dà luogo ad una forma eccitata che poi emette luce.

Illuminare la via
Dato che la reazione della luciferasi genera luce richiedendo solo ossigeno e ATP per avvenire, alcuni ricercatori hanno pensato di utilizzarla nella ricerca scientifica. Dapprima è stata usata per misurare la quantità di ATP all'interno delle cellule, infatti se queste si illuminano deve essere presente ATP. In seguito, la luciferasi è stata usata per legarla ad altre proteine che così potevano essere individuate all'interno di organismi viventi. La luce emessa però è spesso troppo debole per individuare singole cellule, ma può essere utilizzata per individuare ammassi di cellule cancerose. Osservando le cellule luminescenti, i ricercatori possono seguire un cancro mentre cresce e produce metastasi. Con questa tecnica si possono anche testare nuove terapie anticancro semplicemente osservando se la crescita delle cellule cancerose si arresta.

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