Applicazioni della fluorescenza per lo studio di biomembrane e proteine di membrana: il caso della melittina

La fluorescenza rappresenta un fenomeno alla base di numerose tecniche analitiche estremamente sensibili e, spesso, non invasive, ampiamente applicate nello studio di sistemi biologici e, in particolare anche delle proteine di membrana. In questo lavoro di tesi sono state analizzati diversi metodi fluorimetrici che sono stati applicati per investigare l’attività litica della melittina in differenti modelli di membrane cellulari. Questa biotossina anfipatica, prodotta da Apis mellifera, è capace di interagire con i doppi strati lipidici inducendo la formazione di pori e l’aumento della permeabilità della membrana con conseguente lisi cellulare. Tali proprietà la rendono di grande interesse per le numerose applicazioni mediche, in particolare in ambito oncologico, sebbene la sua elevata affinità per le membrane eritrocitarie ne limiti l’impiego. L’utilizzo della fluorescenza del triptofano-19 e di ulteriori probes estrinseci ha permesso di monitorare le modalità di interazione della melittina in funzione della composizione lipidica e della concentrazione di colesterolo e sfingomielina. I risultati ottenuti mostrano come la presenza di cariche negative sulla superficie della membrana e di colesterolo all’interno del doppio strato lipidico riducano l’attività litica del peptide, mentre la sfingomielina ne favorisca l’inserzione e l’azione. Tali osservazioni chiariscono il motivo per cui le membrane cellulari degli eritrociti rappresentano il bersaglio naturale della melittina, evidenziando il ruolo cruciale della composizione della membrana nella modulazione della sua attività litica.