Mudanças conformacionais em proteínas translocases dirigindo o fluxo de materiais para o exterior das células!

IMAGEM (1)

Créditos da imagem: Sanganna et al, 2019.

Comecemos com uma analogia: o fluxo de materiais através de rodovias, por exemplo é extremamente conhecido e mapeado. Rotas são definidas e por elas os materiais entram ou deixam uma cidade. No entanto, ainda não conhecemos todas as rotas celulares por quais materiais podem deixar o interior de uma célula e se dirigirem ao meio extracelular. Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Missouri está desafiando as teorias anteriores sobre como o material deixa o interior de uma célula de E. coli. Essa descoberta pode ter implicações importantes na maneira como tratamos as doenças bacterianas.
A Escherichia coli exporta proteínas através de uma translocase formada pelo complexo SecA e o translocon, SecYEG. Mudanças estruturais de translocases ativas sustentam a função do sistema secretor geral, mas a visualização desta dinâmica ainda tem sido um desafio. Neste trabalho, os pesquisadores imagearam as translocases ativas em bicamadas lipídicas. Verificou-se a função de transporte em células de E. coli. Uma vez verificadas, as amostras foram direcionadas ao microscópio de força atômica para estudar o movimento das proteínas de E. Coli durante a translocação de substâncias. Ao contrário de estudos anteriores em que as proteínas foram congeladas, o microscópio de força atômica permite que os pesquisadores observem as proteínas se movendo em um ambiente fluido que se assemelha ao seu ambiente natural.
Antes deste estudo, havia duas maneiras de descrever como as proteínas se moviam através da membrana celular – um movimento de pistão-vivo semelhante ao motor de um carro ou um movimento mais perpétuo conhecido como catraca browniana. No entanto, nenhum destes modelos levava em consideração as diferenças com base no tipo de proteína transportada. Assim como diferentes tipos de veículos se movem de maneira diferente, diferentes tipos de proteínas se movem de maneira diferente. Os mapas topográficos feitos para descrever o movimento das proteínas sugerem que a natureza pode ser mais complexa do que anteriormente.
Essas descobertas fornecem conhecimentos básicos sobre como uma célula envia e recebe material e informações. Por exemplo, uma droga pode passar através de membranas para afetar uma célula e, da mesma forma, alguma informação deve passar através dos canais de membrana para sair da célula. Enquanto outras células além de E. coli podem não ter o sistema exato de transporte de proteínas da E. coli, sistemas relacionados também estão presentes em células de mamíferos!

Entenda o mecanismo por trás deste fluxo no paper anexado:

Direct visualization of the E. coli Sec translocase engaging precursor proteins in lipid bilayers

 

 

Top of Page