PTEN-PIP3: inibição molecular que permite o movimento celular

Créditos da imagem: Matsuoka e Ueda, 2018.

Para responder a mudanças em seu ambiente, células individuais, incluindo algumas daquelas que compõem organismos complexos, precisam se mover. Isso pode ser conseguido através de projeções chamadas pseudópodes. Embora este sistema esteja presente em muitas espécies diferentes, os mecanismos que o controlam e permitem que as células se movam em uma determinada direção ainda não foram completamente esclarecidos.

Em um estudo recente publicado na revista Nature Communications, pesquisadores da Universidade de Osaka revelaram como as células de um organismo, conhecido como bolor limoso, estabelecem a distribuição polarizada de duas moléculas em suas membranas externas. A localização destas duas moléculas exclusivamente, em diferentes extremidades de uma célula, leva à montagem de uma maquinaria para a formação do pseudópode apenas em uma extremidade da célula. Isso garante uma força unidirecional dos pseudópodes usados para impulsionar as células, permitindo o movimento celular direcionado.

Fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato (PIP3) e fosfatase de PIP3 (PTEN) são moléculas presentes mutuamente e exclusivamente nas membranas anterior e posterior de células móveis eucarióticas. No entanto, o mecanismo que causa essa separação espacial entre as duas moléculas é desconhecido. Os pesquisadores desenvolveram um método para manipular os níveis de PIP3 nas células vivas para mostrar que o PIP3 suprime a localização membranar do PTEN. Foi mostrado que o PIP3 suprime o sítio de ligação de PTEN necessário para sua ligação estável a membrana. A inibição mútua entre PIP3 e PTEN fornece uma base mecanicista para a biestabilidade que cria um estado sem PTEN na membrana e enriquecido com PIP3 e um outro estado sem PIP3, porém enriquecido em PTEN.

Estes resultados ilustram que o sistema biestável PIP3-PTEN está na base da tomada de decisão de uma célula para a realização de movimento direcional, independentemente do ambiente. Desta maneira, estes dados podem ser extrapolados para macrófagos e outras células individuais eucarióticas que dependem do movimento para a realização de sua atividade!

Veja o trabalho completo em anexo:

Mutual inhibition between PTEN and PIP3 generates bistability for polarity in motile cells

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