Naturens sätt att tillåta proteiner över dess portar, genom porösa biologiska membran, beror på, bland andra, på deras elektriska laddning. För att ett protein ska passera denna typ av membran, den måste stimuleras av ett elektriskt fält. En ny studie fokuserar på en viss typ av proteiner som har flera funktioner – kallade Intrinsically Disordered Proteins – eftersom den elektriska laddningsstörningen på deras yta gör det möjligt för dem att ta flera former.

I arbetet, nyligen publicerad i EPJ E , Albert Johner från Charles Sadron Institute (en del av CNRS) i Strasbourg, Frankrike och Jean-Francois Joanny från Paris avslöjar hur den blandade elektriska laddningen i ändarna av proteinerna påverkar biologisk membrankorsning. Detta har potentiella konsekvenser för vår förståelse av hur proteiner reser genom kroppen, och sjukdomsmekanismer.

Fysiker som studerar proteinmembrankorsning använder ofta en förenklad modell gjord av polymerer som bär positiva och negativa elektriska laddningar. Vanligtvis, attraktionen mellan motsatta laddningar, spridda slumpmässigt genom hela kedjan, får molekylen att krympa till en tät härva av polymerfibrer. Att sänka dessa polymerer i en lösning med hög koncentration av salt minskar den elektriska attraktionen och får polymeren att expandera.

I den här studien, författarna undersöker störningens roll i laddningsfördelningen längs polymerkedjan. De fastställer i vilken riktning polymerkedjan griper in i membranets porer. De tittar också på hur länge en typisk polymer är blockerad vid membranets port. Och de tittar på hastigheten med vilken polymerer kan passera denna biologiska port för två specifika intrinsiskt störda proteiner som skiljer sig åt i sin längd och struktur. Författarna finner att, för ett specifikt protein, korsning råder över avstötning om proteinet börjar i ena änden, och att avstötning är mer sannolikt än korsning om proteinet börjar i andra änden.