e tu, che tipo di cosolvente sei?

Posted on aprile 24, 2010 di

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Forse è una strana domanda, ma avendo studiato per qualche anno l’azione dei cosolventi sulle proteine in soluzione, mi sorge spontanea quando mi trovo fra le mani un solvente chimico diverso dall’acqua. Poichè questo è un blog aperto ai profani della fisica e siccome la biofisica è tuttora la Cenerentola fra i vari rami della materia…cominciamo dal principio della storia.
Abbiamo sentito tutti parlare di proteine per quel che riguarda l’alimentazione: -Non trascurare la base proteica di carne, legumi, uova; è importante per gli sportivi assumere una certa dose giornaliera di proteine, etc. etc.-. Eppure difficilmente ci viene detto “Dovresti essere grato alle tue proteine, che sono gli operai specializzati del tuo organismo. Costituiscono parte essenziale dei tessuti, governano i muscoli, trasportano elettroni ed ossigeno…lo sai che non puoi fare a meno di loro?!”-. Ecco, un importante settore della biofisica studia le proteine, perchè sebbene siano così importanti, nascondono tuttora moltissimi lati oscuri. La stabilità strutturale delle proteine è strettamente condizionata dalle condizioni ambientali in cui si trovano: temperatura, pressione, pH e composizione chimica del solvente in cui si trovano. Il solvente naturale in cui una proteina è attiva è ovviamente l’acqua, ma la presenza di cosolventi nella soluzione (urea, glicerolo, etanolo, glicol etilenico, etc.) può incrementare o diminuire la sua stabilità strutturale e quindi la sua funzionalità. In questi anni ho cercato di capire, con esperimenti di diffusione sia di raggi X che di neutroni, cosa succede ad una proteina in presenza di questi cosolventi (buoni, se la stabilizzano, cattivi, se la denaturano). Il quesito fondamentale non era quello di capire quali cosolventi fossero buoni e quali cattivi (questo si era già visto decine di anni fa: un cosolvente o distrugge o protegge…), ma quali fossero le caratteristiche che differenziavano un cosolvente buono da uno cattivo. Confermando delle ipotesi già presenti nella letteratura, abbiamo capito, per un paio di casi modello, che i cosolventi cattivi tendono ad attaccarsi alla proteina, mentre quelli buoni, tendono a starne lontani. Più precisamente, osserviamo che quando aggiungiamo un cosolvente ad una soluzione acquosa, le molecole di cosolvente e quelle di acqua si mescolano in maniera casuale (immaginate di mettere in un cesto di palline bianche 3 palline nere, difficilmente dopo il rimescolamento vedrete le 3 palline nere una vicina all’altra!). Se a questa soluzione di due componenti aggiungiamo una certa quantità di proteine(palline rosse), quello che avviene è che i cosolventi cattivi (palline nere) si dispongono con più probabilità vicino alle proteine (palline rosse) rispetto che in mezzo al solvente (palline bianche). Se invece consideriamo un cosolvente buono, e ne aggiungiamo anche molto, osserviamo che difficilmente si dispone in prossimità delle proteine (palline rosse), ma preferisce rimanere in mezzo al solvente (fra le palline bianche).
Pensavo divertita, dopo parecchio tempo impiegato a capire questi meccanismi e a cercare di evidenziarli sperimentalmente, se questo comportamento dei cosolventi, buoni e cattivi, non fosse un po’ replicabile nei rapporti sociali. Ognuno di noi, un po’ come la proteina, vive in un suo ambiente sociale variegato ed in cui generalmente è sereno, o almeno ha raggiunto una condizione di equilibrio. Nuove presenze nell’ambito della socialità possono però cambiare di molto i nostri equilibri, stabilizzandoli o destabilizzandoli. Forse quelli che ci destabilizzano sono proprio quelli che tendono maggiormente ad esserci vicini e che quindi, perturbando gli equilibri a noi circostanti, inevitabilmente influiscono sul nostro. Quelle presenze che invece si inseriscono nel nostro ambiente senza puntare ad un contatto importante nei nostri confronti, ma orientandosi per una socialità indifferente fra noi e chiunque altro, generalmente non ci destabilizzano, anzi a lungo andare ci proteggono da chi vorrebbe puntare diritto contro di noi. Mi rendo conto che è un pensiero balzano, ma dalla scomparsa del geocentrismo noi fisici ci siamo fatti prendere la mano su certi paralleli.
Quindi, che tipo di cosolvente sei?

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