Il più recente lavoro del Premio Nobel Thomas Südhof
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 14 dicembre 2013.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Una delle ragioni che dieci anni fa indussero molti di noi a partecipare al “Seminario Permanente sulle Sinapsi” diretto dalla professoressa Nicole Cardon, era lo straordinario progresso delle conoscenze che si era registrato in questo campo e del quale eravamo assolutamente allo scuro. Potevamo descrivere a stento cinque stadi nel processo di formazione delle vescicole di neurotrasmettitore, mentre se ne contavano ormai dieci; conoscevamo meno di un quinto delle proteine sinaptiche di maggiore importanza e ignoravamo del tutto processi come la gliotrasmissione o il kiss & run. Alcuni di noi, che avevano un buon training in ultrastruttura, conoscevano molti dati sulla morfologia delle sinapsi, e conservavano delle belle microfotografie, ma nessuno era in grado di mettere in rapporto quell’anatomia microscopica con le frammentarie nozioni di fisiologia e biochimica della neurotrasmissione che aveva acquisito.
Il “Seminario” si prefiggeva lo scopo di colmare le nostre lacune e fornirci gli strumenti per porre in relazione morfologia e fisiologia sinaptica, secondo quanto si stava facendo nei migliori laboratori del mondo. Fra gli straordinari meriti di Nicole Cardon, ci fu senz’altro quello di saperci indicare le personalità scientifiche da seguire per sviluppare una vera e propria cultura neuroscientifica. Una di queste, e sicuramente quella che mi ha maggiormente colpito, è Thomas C. Südhof, che prima di allora conoscevamo solo come coautore e curatore con Maxwell Cowan e Charles F. Stevens di Synapses, uno dei libri di testo del “Seminario”.
La visione d’insieme della biologia cellulare e molecolare espressa da Südhof era evidente, impressionante e rassicurante allo stesso tempo. Non trovo un modo migliore per rappresentare questa mia sensazione che citare un passo del testo con il quale la Cardon comunicava l’attribuzione del Nobel a Thomas C. Südhof, insieme con James E. Rothman e Randy W. Schekman: «Nell’aprile 2004, aprivo una delle prime relazioni didattiche del Seminario, inaugurato nella forma aperta alla partecipazione di esterni alla Società con il nome di “Lezioni Sinaptiche”[1], con queste parole di Thomas Südhof: “Sebbene varie molecole e meccanismi che ora si sa che sono implicati generalmente nel traffico di membrana furono originariamente scoperti nella sinapsi (ad esempio, SNARE), vi sono alcune problematiche differenze fra il traffico di membrana sinaptico e non sinaptico che devono essere risolte. Per esempio, è stato dimostrato che varie reazioni di fusione intracellulare sono assolutamente dipendenti dal calcio.”[2]».
Fedele alla
sua fama di stakanovista, Südhof non si è preso una pausa nemmeno dopo aver
ricevuto il Nobel: un mese dopo (13 novembre) inviava alla rivista
dell’Accademia Nazionale delle Scienze statunitense, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, lo studio poi
pre-pubblicato in versione elettronica il 2 dicembre, in attesa di
pubblicazione a stampa nel prossimo anno, e qui recensito (Yang Xiaofei, Cao Peng and Thomas C. Südhof, Deconstructing complexin
function in activating and clamping Ca2+-triggered exocytosis by
comparing knockout and knockdown phenotypes. Proceedings of the National Academy of Sciences
USA [Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1321367110],
2014).
La provenienza degli autori è la seguente: Stanford University School of Medicine, California (USA); South-Central University for Nationalities, Wuhan (Cina).
La complessina, una proteina presinaptica che avidamente lega complessi SNARE assemblati, è nota per attivare l’esocitosi innescata dal calcio delle vescicole sinaptiche. La funzione della complessina è rimasta incerta e dibattuta fino ad oggi, ma questo lavoro fornisce chiare evidenze che la proteina funziona nel priming e nel Ca2+ triggering dell’esocitosi, e, in dipendenza dal contesto, contribuisce al controllo dell’esocitosi spontanea.
L’autore della nota invita alla
lettura delle recensioni di lavori di argomento connesso che appaiono nella
sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina
“CERCA”).
[1] I primi incontri furono dedicati ad una overview, cioè una panoramica di tutti gli argomenti che sarebbero stati trattati.
[2] Thomas C. Südhof e Richard H. Scheller,
Mechanism and Regulation of
Neurotransmitter Release (Chapter 4), p.205, in Synapses. The Johns Hopkins University Press, Baltimore, Maryland
(USA), 2003.