Um estudo publicado hoje oferece uma nova compreensão da complexa maquinaria celular que as células de animais e fungos usam para garantir a divisão celular normal, e os cientistas dizem que um dia pode levar a novas abordagens de tratamento para certos tipos de câncer.

A pesquisa revelou um comportamento totalmente inesperado sobre uma proteína "motora" que funciona enquanto os cromossomos são segregados durante a divisão celular. Os resultados foram publicados em Nature Communications .

O trabalho foi liderado por Weihong Qiu, professor assistente de física na Faculdade de Ciências da Universidade Estadual de Oregon, em colaboração com pesquisadores da Henan University na China e da Uniformed Services University of the Health Sciences em Maryland.

As proteínas motoras são minúsculas máquinas moleculares que convertem energia química em trabalho mecânico. Eles são os "veículos" em miniatura de uma célula, e mover-se em uma rede de trilhas comumente conhecida como citoesqueleto. Eles transportam cargas celulares entre locais e geram forças para posicionar os cromossomos. Mas, apesar dos intensos esforços de pesquisa ao longo de muitos anos, os mecanismos subjacentes às ações de muitas proteínas motoras ainda não estão claros.

Neste estudo, pesquisadores focaram em uma proteína motora particular, chamado KlpA, e usou um método de microscopia de luz de alta sensibilidade para seguir diretamente o movimento de moléculas KlpA individuais na trilha do citoesqueleto. Eles descobriram que o KlpA é capaz de se mover em direções opostas - um achado incomum. As proteínas motoras do tipo KlpA são consideradas veículos exclusivamente unilaterais.

Os pesquisadores também descobriram que o KlpA contém um componente semelhante a uma engrenagem que permite que ele mude a direção do movimento. Isso permite que ele se localize em diferentes regiões dentro da célula para que possa ajudar a garantir que os cromossomos sejam divididos de forma adequada para a divisão celular normal.

"No passado, As proteínas motoras do tipo KlpA foram consideradas amplamente redundantes, e como resultado, eles não foram muito estudados, "Qiu disse.

"Está ficando claro que motores semelhantes a KlpA em humanos são cruciais para a proliferação e sobrevivência de células cancerosas. Nossos resultados ajudam a compreender melhor outras proteínas motoras semelhantes a KlpA, incluindo as de humanos, o que poderia eventualmente levar a novas abordagens para o tratamento do câncer. "

Qiu e colegas dizem que estão entusiasmados com suas pesquisas futuras, o que pode revelar o princípio de design no nível atômico que permite que KlpA se mova em direções opostas. E pode haver outros aplicativos.

"KlpA é uma proteína motora fascinante porque é a primeira de seu tipo a demonstrar movimento bidirecional, "Disse Qiu." É uma oportunidade de ouro para aprendermos com a Mãe Natureza as regras que podemos usar para projetar dispositivos de transporte baseados em proteínas motoras. Esperançosamente, em um futuro próximo, poderíamos projetar a robótica baseada em proteínas do motor para a entrega de drogas de uma maneira mais precisa e controlável. "