Uma maneira pela qual as células se comunicam entre si é através da secreção e captação de vesículas extracelulares (EVs). Os VEs transportam uma infinidade de cargas, incluindo proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. A sua captação afecta a função das células receptoras, influenciando os processos de sinalização e a expressão genética.



No entanto, apesar do extenso estudo dos VEs, pouco se sabe sobre a sua absorção específica pelas células receptoras.

“Compreender como as células receptoras absorvem EVs é fundamental para decifrar os mecanismos mais amplos que regem a comunicação célula a célula nos processos celulares, tanto na saúde como na doença”, explica Koshi Imami, do Centro RIKEN de Ciências Médicas Integrativas.

Imami e colegas desenvolveram agora um novo método para rastrear a interação entre EVs e células receptoras. O sistema TurboID-EV funciona marcando proteínas celulares receptoras próximas aos EVs com biotina (vitamina B7). A pesquisa foi publicada na revista Analytical Chemistry .

“Ao contrário das técnicas tradicionais que marcam EVs com proteínas fluorescentes ou usam microscopia, nosso método fornece uma visão global das proteínas envolvidas na captação de EV e nas interações dentro das células receptoras”, diz Imami.

Ao identificar as proteínas marcadas com biotina utilizando enriquecimento bioquímico e espectrometria de massa, os investigadores podem obter pistas sobre os mecanismos moleculares subjacentes à captação de EV.

Imami e colegas expressaram uma biotina ligase que é projetada para se fundir com membranas EV em células renais embrionárias humanas sem interferir na secreção de EV. Ao coletar TurboID-EVs secretados e incubá-los com células receptoras marcadas com aminoácidos pesados ​​e suplementadas com biotina, eles poderiam examinar eventos de biotinilação que ocorrem durante a absorção de EVs.

Os pesquisadores identificaram mais de 450 proteínas receptoras biotiniladas. Eles incluíram alguns bem conhecidos envolvidos no processo pelo qual as células absorvem substâncias externas para trazê-las. A equipe também encontrou proteínas envolvidas no transporte intracelular e proteínas associadas à membrana, que poderiam ser fundamentais para a captação de EV neste modelo.

O método pode ser adaptado para diferentes subtipos de EV e tipos de células. “A versatilidade do nosso sistema permite aos investigadores investigar a especificidade dos mecanismos de captação de VE em muitos contextos biológicos”, diz Imami.

A descoberta das proteínas envolvidas na captação de EV poderia aprofundar a nossa compreensão de como as células cancerígenas se espalham e ajudar a desenvolver sistemas de administração de medicamentos baseados em EV que visam tipos de células específicos.

A equipe de Imami está agora tentando aplicar o sistema TurboID-EV a um modelo de camundongo para entender como o câncer se espalha entre os órgãos. “Sabe-se que os EVs derivados de tumores são absorvidos por células específicas de órgãos para se preparar para a propagação do câncer para novos órgãos”, explica Imami. “Queremos caracterizar a função desses EVs.”

Mais informações: Yuka Li et al, TurboID-EV:Mapeamento Proteômico de Proteínas Celulares Receptoras Proximais a Pequenas Vesículas Extracelulares, Química Analítica (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c01015
Informações do diário: Química Analítica

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