A montagem de uma partícula de abóbada em um polirribossomo. A esquerda mostra o início do processo onde quatro dímeros de proteína são reunidos no polirribossomo. Na metade central da abóbada foi formada e à direita a abóbada concluída é arrancada do polirribossomo.
(Phys.org) - Na década de 1980, o professor Leonard Rome e sua colega de pós-doutorado Nancy Kedersha fizeram um grande avanço na biologia celular quando descobriram cofres, nanopartículas de ocorrência natural - de tamanho medido em nanômetros (1 nanômetro =1 bilionésimo de metro) - que são compostas principalmente de proteínas e estão na casa dos milhares dentro de cada célula do corpo.
Nas décadas seguintes, A equipe de Rome descobriu como formar cofres em laboratório usando as proteínas que os compõem. Embora as abóbadas de ocorrência natural contenham outros elementos, A equipe de Roma construiu outros vazios, o que eventualmente lhes permitiu perseguir a ideia de inserir moléculas de drogas em cofres. Esses poderiam então ser colocados no soro, injetado em pacientes, e dirigidos a células específicas onde liberam os medicamentos. Assim, os cofres estão sendo desenvolvidos como um sistema de entrega de medicamentos de alta precisão que está sendo comercializado.
Mas uma pergunta que Rome e sua equipe não podiam responder era como as abóbadas naturais se formaram originalmente dentro das células. Agora, Roma e seus colaboradores no California NanoSystems Institute da UCLA parecem ter resolvido esse mistério.
Em um estudo publicado online hoje no jornal ACS Nano , Time de Roma, liderado pelo primeiro autor e estudioso de pós-doutorado Jan Mrazek, relatam dados que sugerem que os polirribossomos - pequenas máquinas moleculares que lêem informações genéticas e formam proteínas dentro das células - funcionam como impressoras 3-D para criar e ligar proteínas e formá-las corretamente em cofres. (Assista a uma breve explicação animada de como funciona.)
"Esta ideia precisa de mais pesquisas e confirmação, mas é um modelo muito elegante e estamos convencidos de que explica como as abóbadas são formadas, "disse Roma, que é diretor associado do California NanoSystems Institute. "Se o modelo estiver correto, ele revela algo novo sobre a biologia celular - que esse polirribossomo conhecido há 50 anos tem uma função até então desconhecida. Nomeadamente, ele orquestra a montagem de complexos macromoleculares, como abóbadas, e outras estruturas em uma célula que são feitas de várias proteínas. "
Mrazek disse que esta possível função dos polirribossomos também pode fornecer uma nova compreensão da agregação de proteínas, que é uma aglomeração de proteínas deformadas que ocorre em doenças como Alzheimer, Parkinson e Lou Gehrig.
“Se uma proteína não for produzida corretamente, é possível que essas deformidades possam alterar a montagem guiada de macromoléculas pelos polirribossomos, "Disse Mrazek." Depois de entender que existe uma máquina na célula que dirige a formação desses complexos macromoleculares, você pode ver onde as coisas podem dar errado com aquela máquina. Ao estudar a nanotecnologia, revelamos algo desconhecido sobre a biologia celular básica que pode ter implicações mais amplas. "
