Trilhões de células - todas as formas e tamanhos diferentes - formam a estrutura do corpo humano. Ao redor de cada célula está uma membrana, agindo em conjunto como anfitriã e segurança - dando boas-vindas a certas informações na célula e, ao mesmo tempo, certificando-se de que seus componentes não se espalhem para o vazio do corpo. Muito se sabe sobre como as peças individuais de uma célula funcionam, mas uma compreensão significativa de como as proteínas interagem com a membrana celular permaneceu um mistério até agora, seguindo um estudo recente da Universidade de Missouri.

"Quando você pensa sobre os componentes fundamentais dos sistemas vivos, proteínas estão entre as mais importantes, lá em cima com os ácidos nucléicos, "disse Gavin King, um professor associado de física na Faculdade de Artes e Ciências da MU, e professor associado de bioquímica. "As proteínas executam mais atividade na célula em comparação com o DNA."

As proteínas são os burros de carga de uma célula. Cerca de 30% das proteínas em qualquer célula freqüentemente interagem com as membranas ou residem dentro delas para facilitar e regular o fluxo de informações e materiais para dentro e para fora das células. Usando experimentos de microscopia de força atômica de alta precisão, A equipe de King mediu a força necessária para que as proteínas se libertassem da membrana.

"Imagine que você vai pescar, e sua vara de pescar é um microscópio de força, "King disse." No final da nossa vara de pescar, colocamos uma isca, ou, neste caso, uma proteína muito curta. De uma maneira muito cuidadosa e controlada, baixamos a vara de pescar até a proximidade de uma membrana. De uma forma que não podemos controlar ou observar diretamente, a isca é frequentemente mordida pelo peixe, que neste caso é a membrana. Quando o peixe morde, podemos puxar a isca de volta e perguntar quanta força é necessária para tirar a isca da boca do peixe. O que nos surpreendeu é que, se você fizer a mesma experiência repetidamente, você obtém resultados diferentes. Estávamos lutando para encontrar um modelo que se encaixasse nessa complexidade. "

Para responder a esta pergunta, Ioan Kosztin, professor de física na Faculdade de Artes e Ciências da MU, fez parceria com King e desenvolveu um modelo teórico que mostra que há mais de uma maneira pela qual uma proteína pode se libertar da membrana envolvendo várias vias diferentes. Eles descobriram que a interação proteína-membrana pode exibir um comportamento de "ligação de captura".

"O comportamento do Catch-Bond é semelhante a uma armadilha de dedo chinesa, onde contra-intuitivamente, quanto mais forte se puxa para a armadilha, quanto mais forte a armadilha puxa para trás, "Kosztin disse." Embora um comportamento semelhante tenha sido descrito anteriormente em um nível celular, para nosso conhecimento, este é o primeiro relatório de interações proteína-membrana. "

Os pesquisadores esperam que esta descoberta forneça uma base para estudos futuros sobre as vias de sinalização nas células e como as drogas variam as funções celulares.

O estudo, "Múltiplas vias estocásticas no desprendimento forçado da membrana lipídica-peptídeo" foi publicado em Relatórios Científicos .