Os bioquímicos fizeram uma descoberta que lança luz sobre a maquinaria molecular que permite que algumas células, como células do sistema imunológico ou mesmo células cancerosas malignas em humanos, para se moverem através de tecidos como órgãos, pele ou ossos.

O trabalho, conduzido no laboratório da Universidade de Oregon de Brad Nolen, um professor do Departamento de Química e Bioquímica, foi descrito em um artigo na edição de 13 de fevereiro da Proceedings of the National Academy of Sciences .

Os pesquisadores examinaram uma proteína semelhante a uma corda fibrosa em células chamada actina, que cresce e se ramifica da mesma forma que os galhos das árvores. Quando os ramos de actina crescem, eles empurram a membrana celular e criam protrusões semelhantes a braços. Esses braços podem puxar uma célula imunológica para frente, permitindo que ele persiga invasores estrangeiros e os envolva e engula.

Nolen e colegas analisaram o complexo relacionado à actina, Arp2 / 3, um grande conjunto de proteínas que é necessário para a ramificação da actina. Quando Arp2 / 3 se senta em actina, ele promove um novo ramo a se formar naquele local.

Este complexo Arp2 / 3 é fundamental para a motilidade celular - a capacidade de se mover e realizar uma miríade de funções - e para inicializar a construção de uma rede de filamentos conhecida como citoesqueleto de actina que fornece suporte estrutural para as células.

Os pesquisadores identificaram dois locais no Arp2 / 3 onde uma proteína ativadora o toca. Esta proteína ativadora reside na membrana e pode detectar quando a célula precisa rastejar ou engolfar um agente estranho. Em seguida, ele dispara a resposta de ramificação dentro da célula, tocando em Arp2 / 3.

Para encontrar os locais precisos onde a proteína ativadora encontra Arp2 / 3, a equipe de pesquisa extraiu Arp2 / 3 e a proteína ativadora das células, misturou-os, e usou um método especial que marca quimicamente as duas proteínas nos locais onde elas se tocaram. Em colaboração com pesquisadores da Universidade de Washington, a equipe se concentrou na localização dessas marcas usando uma técnica chamada espectrometria de massa.

"O que descobrimos foi emocionante porque saber exatamente como a proteína ativadora se liga ao complexo Arp2 / 3 é o primeiro passo para entender como ele ativa sua atividade de ramificação, "Nolen disse.

Compreender como essa atividade de ramificação é ativada em células malignas pode ser aplicável no desenvolvimento de novos medicamentos para o câncer, disseram os pesquisadores. Em alguns estados de doença, incluindo infecções virais, como HIV e câncer, as células podem perder o controle de seu citoesqueleto de actina.

Por exemplo, Nolen disse, uma droga que bloqueia o local em Arp2 / 3 onde a proteína ativadora toca impediria a ramificação da actina. Isso poderia impedir as células tumorais de rastejar, ou metástase.

As empresas farmacêuticas usaram abordagens semelhantes para desenvolver paclitaxel, uma droga contra o câncer que tem como alvo outra proteína formadora de filamentos chamada tubulina. Nolen e seus colegas disseram que suas descobertas podem levar a novas oportunidades para melhorar a saúde humana, expandindo o arsenal de drogas de combate a doenças.