p Pesquisadores do Instituto de Mecanobiologia, Cingapura (MBI) na Universidade Nacional de Cingapura, relatam que a endocitose, que antes era considerado um processo aleatório, na verdade, ocorre de forma coordenada por meio de dinâmicas coletivas. O trabalho, liderado pelo professor assistente Wu Min, mostrou como uma importante via endocítica mediada pela proteína clatrina, foi encontrado para começar com ondas de viagens periódicas de clatrina, que foram acoplados temporal e espacialmente às ondas de actina corticais a jusante. As ondas endocíticas da clatrina foram identificadas aqui como o iniciador a montante das ondas de actina cortical. Este trabalho foi publicado em Célula de Desenvolvimento em 20 de novembro de 2017. p "Os pássaros iguais voam juntos" é um velho provérbio que usa a dinâmica coletiva da natureza para descrever as tendências de agrupamento dos seres vivos. Não só os pássaros voam juntos, mas também incontáveis ​​exemplos ao longo da vida, do macroscópico ao microscópico, incluindo cardumes de peixes, colônias de bactérias, grupos de células em migração e até mesmo algumas proteínas. A dinâmica coletiva é, portanto, um fenômeno natural que ocorre quando a dinâmica de cada indivíduo dentro do grupo torna-se sincronizada entre si, emprestando um efeito visual e funcional coletivo.

p Dentro das células, A dinâmica coletiva da proteína actina do citoesqueleto é bem conhecida. A actina é uma proteína filamentosa, que, juntamente com outros elementos do citoesqueleto, forma uma rede dinâmica de filamentos que fornecem suporte estrutural, bem como recursos funcionais críticos, para a célula. A montagem e desmontagem coordenada de actina no córtex celular, que fica logo abaixo da membrana plasmática, gera ondas de actina cortical que são cruciais para funções celulares importantes, incluindo migração e polaridade celular.

p Embora proteínas que participam da formação de ondas corticais tenham sido identificadas, os fatores / processos que desencadeiam seu início, ou estabelecer as direções nas quais eles se propagarão, não eram conhecidos.

p Papel da clatrina no início das ondas de actina cortical

p Como proteínas endocíticas, como F-BAR, desempenham um papel nas ondas de actina cortical, os pesquisadores procuraram entender a ligação entre a endocitose e as ondas de actina cortical. A endocitose é um processo fundamental de tráfego de membrana, pelo qual as células captam fatores externos, como proteínas e patógenos. Existem vários modos de endocitose, dos quais a endocitose mediada por clatrina (CME) é um exemplo importante. CME é iniciado pela ligação de um ligante a um receptor, seguido por invaginação da membrana, revestimento da invaginação pela proteína clatrina em forma de triskelion, e brotamento da vesícula revestida de clatrina.

p Usando imagens sensíveis de células vivas, a equipe observou que ondas endocíticas iniciadas pela clatrina emergem em algumas populações de células. Essas ondas de clatrina foram temporariamente relacionadas e coordenadas com as ondas a jusante de F-BAR e outras proteínas reguladoras de actina, como Cdc42 e N-WASP. Os pesquisadores observaram que, para essa coordenação entre as ondas endocíticas e corticais, um feedback entre F-BAR / Cdc42 / N-WASP a jusante e clatrina foi necessário.

p O retorno, que acopla a iniciação de ondas endocíticas pela clatrina às ondas de actina cortical é análogo a um grupo de pessoas caminhando sobre uma ponte instável. Como um passo individual na ponte, um pequeno movimento da ponte será gerado. Este movimento aumentará quando outra pessoa caminhar em sincronia com a primeira. O movimento oscilante resultante da ponte força os outros na ponte a andarem em sincronia. Contudo, uma vez que estão fora da ponte, o acoplamento de feedback é perdido e as pessoas podem novamente caminhar em seu próprio ritmo.

p Uma situação semelhante pode ser considerada para o CME. Em condições normais, não há coordenação entre a montagem da clatrina e as ondas de actina cortical e, portanto, CME ocorre como um processo aleatório. Contudo, ondas endocíticas podem ser iniciadas pela clatrina por meio de um mecanismo de feedback positivo entre a clatrina e as proteínas a jusante, que incluem proteínas reguladoras da actina, bem como proteínas de membrana, como PIP3. Esse, na verdade, vê a clatrina regular o início das ondas de actina cortical.

p Encontrando a ligação entre a endocitose e as ondas de actina cortical

p Este estudo relata pela primeira vez a ocorrência de dinâmica coletiva de endocitose e mostra como isso regula o início das ondas de actina cortical. A ligação entre a endocitose e a geração de ondas de actina cortical pode fornecer uma visão mais profunda sobre como as células mantêm a composição e a dinâmica da membrana plasmática.