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Cancro, doenças degenerativas: a desregulação das vias de comunicação interna das nossas células está na origem de muitas doenças. Os microtúbulos – filamentos microscópicos de proteínas – desempenham um papel crucial no controle dessas trocas. No entanto, seus mecanismos permanecem pouco compreendidos. Uma equipa da Universidade de Genebra (UNIGE) identificou um novo mecanismo, envolvendo duas proteínas, que rege o seu crescimento. A descoberta abre perspectivas sem precedentes para o desenvolvimento de novos tratamentos que possam atuar no coração das células. Esses resultados são publicados no Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).
Tal como uma cidade necessita de redes de transporte fluidas para o seu intercâmbio e desenvolvimento, também as células necessitam de “estradas” microscópicas internas para se abastecerem, crescerem e se dividirem. Essas “estradas” são chamadas de “microtúbulos”. Eles são longos filamentos de proteínas que formam a espinha dorsal da célula. Problemas com a sua regulação podem causar doenças como o cancro e doenças neurodegenerativas.
Compreender como funcionam – e em particular os mecanismos que controlam e regulam o seu crescimento – é, portanto, crucial. Embora avanços significativos tenham sido feitos neste campo nos últimos quarenta anos, a complexidade deste sistema continua a exigir intensa investigação.
Duas proteínas principais
Trabalho recente de Charlotte Aumeier, professora assistente do Departamento de Bioquímica da Faculdade de Ciências da UNIGE, fornece novos insights sobre o funcionamento do microtúbulo. Mostra como duas proteínas específicas, CLIP-170 e EB3, sofrem separação de fase líquido-líquido na ponta do microtúbulo durante o seu crescimento. Em outras palavras, essas duas proteínas se separam do meio líquido celular para formar uma segunda fase líquida na ponta do microtúbulo, como uma gota de óleo na água.
Os microtúbulos são estruturas dinâmicas que se constroem e se desconstruem continuamente. “Este fenómeno de separação de fases, ao nível dos microtúbulos, aumenta a concentração de proteínas, incluindo tubulina, e estimula significativamente a taxa de crescimento dos microtúbulos, ao mesmo tempo que reduz os eventos de despolimerização, ou seja, eventos de decaimento dos microtúbulos”, explica Charlotte Aumeier, a última autor do estudo. Este mecanismo parece, portanto, controlar a dinâmica dos microtúbulos celulares de uma forma muito concreta.
Ação conjunta
Julie Miesch, estudante de doutoramento no laboratório de Charlotte Aumeier e primeira autora do estudo, explica que “é a sinergia entre o CLIP-170 e o EB3 que garante a regulação do crescimento dos microtúbulos, graças a um mecanismo de separação de fases líquido-líquido”. . Tomado individualmente, o CLIP-170 não tem interação com a tubulina. Quanto ao EB3, embora seja capaz de interagir com a tubulina, forma apenas pequenos agregados na superfície. A combinação destas duas proteínas permite regular localmente a velocidade de crescimento dos microtúbulos.
O papel dessas duas proteínas foi observado por medições in vitro e depois em células usando uma combinação de dois métodos, microscopia de fluorescência de reflexão interna total e microscopia confocal de alto rendimento, disponíveis na UNIGE na plataforma ACCESS GENEVA.
Estes resultados destacam um novo nível de regulação no controle da dinâmica dos microtúbulos. Isto abre a possibilidade de novos alvos no desenvolvimento de novas terapias anticâncer. Esta descoberta promete ampliar ainda mais a nossa compreensão e a nossa capacidade de atuar no cerne dos processos celulares.
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