Um novo estudo da Universidade de Illinois capturou, pela primeira vez, como as scramblases, uma família de proteínas que desempenham um papel importante na manutenção e reparação das membranas celulares, funcionam a nível molecular.

A pesquisa, publicada na revista Nature Communications, concentra-se especificamente em uma proteína scramblase chamada TMEM16F.

“Compreender como funcionam os scramblases é de grande relevância médica”, disse Gustavo Vasquez, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Física de Illinois e principal autor do estudo. “A atividade ou regulação anormal das scramblases tem sido associada a diversas condições médicas, incluindo distúrbios neurológicos, distrofias musculares e até mesmo certos tipos de câncer”.

Scramblases residem na membrana celular e funcionam para manter seu equilíbrio. Eles fazem isso lançando lipídios (ácidos graxos) de um lado para o outro da membrana. Esta ação auxilia na reparação de membranas danificadas.

"O que descobrimos é que as scramblases geram poros de membrana grandes o suficiente para permitir a passagem de todo o grupo lipídico", disse Vasquez. “Na verdade, conseguimos mostrar que a maioria dos lipídios foi invertida por esse mecanismo”.

Os pesquisadores usaram uma técnica conhecida como “transferência de energia de ressonância de Förster”, ou FRET, para medir as mudanças na distância entre dois corantes fluorescentes que estavam ligados aos lados opostos da membrana.

“Ao usar esta técnica, pudemos ver que a membrana estava se expandindo e contraindo”, disse Leonid Chernomordik, professor de física em Illinois e coautor do estudo. “Essa mudança no formato da membrana não foi aleatória, mas seguiu um padrão específico”.

Os pesquisadores acreditam que a scramblase funciona de forma cooperativa, com múltiplas proteínas trabalhando juntas para gerar os poros da membrana.

“É provável que as proteínas scramblase se auto-montem num complexo maior que actua como uma máquina para inverter os lípidos”, disse Vasquez. “Essa descoberta tem implicações importantes para o projeto de medicamentos que têm como alvo as scramblases, pois sugere que os medicamentos que têm como alvo a montagem do complexo podem ser mais eficazes do que aqueles que têm como alvo as proteínas individuais”.

Os pesquisadores estão agora trabalhando para compreender a estrutura molecular do complexo scramblase e como ele interage com a membrana celular.

"Este trabalho está fornecendo uma base sólida para a compreensão de como essas proteínas importantes funcionam e como sua atividade pode ser controlada", disse Chernomordik.