Colaboração revela como as máquinas moleculares são montadas

Uma equipe internacional de cientistas descobriu como as máquinas moleculares se montam, uma descoberta que pode levar a novas formas de projetar e construir dispositivos em nanoescala.

Os pesquisadores, da Universidade da Califórnia, Berkeley, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST) do Japão, usaram uma combinação de técnicas experimentais e simulações de computador para estudar a montagem de uma proteína chamada GroEL. GroEL é uma chaperonina, um tipo de proteína que ajuda outras proteínas a se dobrarem em seus formatos adequados.

Os pesquisadores descobriram que o GroEL é montado através de uma série de etapas sequenciais, cada uma das quais é desencadeada pela ligação do ATP, a moeda energética da célula. Primeiro, duas subunidades GroEL ligam-se uma à outra para formar um dímero. Então, dois dímeros se ligam para formar um tetrâmero. Finalmente, dois tetrâmeros ligam-se um ao outro para formar o complexo GroEL maduro.

Os pesquisadores também descobriram que a montagem do GroEL é altamente regulamentada. Por exemplo, a ligação do ATP ao GroEL desencadeia uma mudança conformacional que expõe uma superfície hidrofóbica na proteína. Essa superfície interage então com outras proteínas, como a co-acompanhante GroES, para ajudá-las a se dobrarem em suas formas adequadas.

Os pesquisadores dizem que suas descobertas podem levar a novas maneiras de projetar e construir dispositivos em nanoescala. Ao compreender como as máquinas moleculares se montam, os cientistas poderão criar novos materiais e dispositivos com estruturas e funções controladas com precisão.

"Esta pesquisa fornece uma nova compreensão de como as máquinas moleculares se montam", disse o autor sênior, Dr. John Kuriyan, professor de biologia molecular e celular na UC Berkeley. “Este conhecimento poderá levar a novas formas de projetar e construir dispositivos em nanoescala que poderão ter uma ampla gama de aplicações, da medicina à energia”.

A pesquisa foi publicada na revista Nature.