Pesquisadores da Universidade da Califórnia, São Francisco (UCSF) descobriram como os motores moleculares mudam para um modo de economia de energia quando não são necessários.

Esta descoberta pode ajudar a explicar como as células regulam a atividade destas proteínas essenciais, que desempenham um papel em tudo, desde o transporte de carga dentro das células até à contração muscular.

A equipe, liderada pelo físico Juan A. Fernández, PhD, usou uma combinação de técnicas experimentais e simulações de computador para estudar o comportamento da cinesina, um tipo de motor molecular que se move ao longo dos microtúbulos, as “autoestradas” da célula.

Eles descobriram que quando a cinesina não transporta carga, ela entra em um estado em que faz uma pausa em pontos específicos ao longo do microtúbulo e consome muito pouca energia.

Este “estado de pausa” é controlado por mudanças conformacionais na estrutura do motor, que o impedem de avançar, mas permitem que ele permaneça ligado ao microtúbulo.

Fernández e os seus colegas acreditam que este mecanismo de poupança de energia é essencial para que as células mantenham a homeostase geral, pois evita que os motores moleculares desperdicem energia quando não são necessários.

Os pesquisadores também descobriram que o estado de pausa da cinesina é influenciado pelas propriedades físicas do microtúbulo.

Por exemplo, era mais provável que a cinesina fizesse uma pausa nos microtúbulos mais macios e flexíveis, o que pode ajudar a explicar como as células regulam o movimento dos motores moleculares em diferentes ambientes celulares.

As descobertas, publicadas na revista Nature Structural &Molecular Biology, fornecem novos insights sobre os mecanismos moleculares pelos quais as células regulam a atividade de proteínas essenciais.

Isto poderia ter implicações para a compreensão de uma variedade de processos celulares, incluindo transporte intracelular, divisão celular e contração muscular.