Mundo

Investigando proteínas mitocondriais de vida longa
Essas proteínas se concentram em um subcompartimento da mitocôndria chamado cristas, dobras altamente estruturadas dentro da membrana mitocondrial interna que são essenciais para a respiração celular e a homeostase.
Por Melissa Rohman - 23/08/2021


Domínio público

Os investigadores da Northwestern Medicine descobriram que um subconjunto de proteínas nas mitocôndrias das células do cérebro e do coração têm vida longa, apoiando a estabilidade a longo prazo da arquitetura do complexo mitocondrial.

O estudo, publicado no Journal of Cell Biology , foi conduzido por Jeffrey Savas, Ph.D., professor assistente do Departamento de Neurologia da Divisão de Neurologia Comportamental Ken & Ruth Davee, da Divisão de Medicina da Divisão de Nefrologia e Hipertensão e da Farmacologia.

Trabalhos anteriores liderados por Savas e publicados na Science descobriram que proteínas complexas de poros nucleares em neurônios pós-mitóticos têm vida excepcionalmente longa e persistem por meses em cérebros de camundongos e ratos. Essas proteínas, chamadas de proteínas de vida longa, ou LLPs, fornecem estabilidade e estrutura de longo prazo ao poro nuclear e, subsequentemente, ao envelope nuclear dos neurônios; entretanto, esse conceito nunca havia sido considerado para outras organelas intracelulares, até agora.

Por exemplo, o funcionamento adequado das mitocôndrias - organismos responsáveis ​​pela produção de energia dentro da célula - era pensado anteriormente para depender da renovação de proteínas . No entanto, no estudo atual, os cientistas usaram marcação de isótopos e espectrometria de massa para descobrir que um subconjunto de proteínas mitocondriais tinha vida longa em tecidos enriquecidos em células pós-mitóticas , incluindo células cerebrais e cardíacas . Essas proteínas se concentram em um subcompartimento da mitocôndria chamado cristas, dobras altamente estruturadas dentro da membrana mitocondrial interna que são essenciais para a respiração celular e a homeostase.

"Sempre que você lê sobre mitocôndrias, elas são retratadas como essas organelas muito dinâmicas que são continuamente remodeladas e renovadas", disse Ewa Bomba-Warczak, Ph.D., pós-doutoranda no laboratório Savas e primeira autora do estudo.

“A identificação de proteínas de vida longa nas mitocôndrias é importante e bastante inesperada, pois contraria a ideia central de que as mitocôndrias são organelas dinâmicas que estão constantemente sendo viradas e substituídas”, acrescentou Savas.

Demonstrando ainda mais suas descobertas, os pesquisadores usaram uma técnica chamada cross-linking para estudar as interações proteína-proteína em mitocôndrias isoladas de corações e cérebros de camundongos. Usando espectrometria de massa, eles descobriram que a reticulação ocorreu entre duas proteínas antigas ou duas proteínas recentemente sintetizadas, mas que essas proteínas novas e antigas não se intercambiaram.

Savas disse que suas descobertas podem sugerir que, uma vez que as cristas são formadas em uma mitocôndria altamente metabólica, as proteínas de vida longa podem se unir para garantir altos níveis de produção de energia.

Agora, os pesquisadores estão estudando como a estabilidade dessas cristas afeta a persistência de longo prazo das mitocôndrias, onde nas células essas mitocôndrias contêm essas proteínas antigas e de longa vida, e como essas descobertas podem ser usadas para melhorar a compreensão da saúde humana e doenças.

 

.
.

Leia mais a seguir