Motor molecular semelhante a tentáculos de polvo é encontrado dentro de células

Biofísicos da Alemanha e da Índia descobriram um novo sistema molecular que utiliza uma alternativa

energia química e usa um novo mecanismopara realizar trabalhos mecânicos. Ao contrair-se e expandir-se repetidamente, o “motor” de dois componentes funciona de forma semelhante a um motor Stirling clássico e ajuda a distribuir a carga através de organelas ligadas por membranas.

As células têm uma capacidade incrívelorganize perfeitamente seu espaço interior com minúsculos mecanismos de proteínas chamados motores moleculares que geram movimentos direcionais. A maioria deles usa um combustível comum, uma espécie de energia química, o ácido adenosina trifosfórico (ATP) para funcionar.

Em seu estudo, os cientistas examinaram a estrutura molecularum motor composto por duas proteínas, EEA1 e Rab5. Estas proteínas filamentosas EEA1 podem reconhecer e ligar-se a Rab5 presente na membrana da vesícula. A ligação envia uma mensagem ao longo da estrutura alongada da proteína filamentosa, aumentando assim sua flexibilidade, semelhante à forma como o cozimento amolece o espaguete. Essa mudança na flexibilidade cria uma força que atrai a vesícula para a membrana alvo, onde ocorre o encaixe e a fusão.

Estudando o trabalho deste mecanismo de proteína com a ajuda deusando varredura a laser e microscópios de luz, os pesquisadores mostraram que a proteína EEA1 pode passar por vários ciclos de transição de rígido para flexível e vice-versa apenas devido à energia química liberada quando interage com Rab5, sem o uso de ATP.

Pesquisadores desenvolveram um novo modelo físicodescrever a relação entre as etapas químicas e mecânicas em um motor molecular. Eles também foram capazes de calcular a eficiência termodinâmica do sistema, que é comparável às proteínas motoras clássicas movidas a ATP.

Esta é uma nova classe de motores moleculares!Ele não se move como um motor de cinesina que transporta carga através de microtúbulos, mas funciona permanecendo no lugar. Parece um pouco com os tentáculos de um polvo.

Stefan Grill, coautor do estudo do Institute for Molecular Cell Biology and Genetics of the Max Planck Society and the Technical University of Dresden

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Na capa: ilustração de um motor molecular de dois componentes. Imagem: MPI-CBG