Das 25.000 proteínas diferentes do corpo humano, a insulina, os anticorpos e o colágeno estão entre os poucos que executam suas funções biológicas dobrando-se literalmente em formas 3D.

Mas dobrar não é fácil para proteínas recém-nascidas. Alguns ficam presos no compartimento lotado de nossas células – o chamado retículo endoplasmático, ou ER – resultando na produção de materiais tóxicos que causam doenças como diabetes tipo 2.

Para ajudar no seu crescimento, as proteínas jovens contam com a proteção de uma chaperona chamada BiP (proteína de imunoglobulina de ligação), mas como nossas células fazem essa combinação ainda não está claro.

Cientistas do Instituto de Nanobiologia de Yale já decodificaram as sequências de sinal de proteína que determinam o movimento e o tempo da combinação proteína-chaperona – revelando efetivamente o projeto de como nossas proteínas atingem a maturidade.

Os estudiosos descobriram que sinais mais fracos e menos hidrofóbicos estavam associados a uma pausa no processo de translocação de proteínas, desencadeando a ajuda da chaperona para entrada no compartimento ER e dobramento de proteínas bem-sucedido. Quanto mais forte e hidrofóbico for o sinal, menor será a necessidade de uma correspondência de acompanhante.

Os resultados foram publicados hoje no Journal of Cell Biology.

Liderada por Malaiyalam Mariappan, professor associado do Departamento de Biologia Celular da Yale School of Medicine, a pesquisa tem o potencial de orientar o design de sequências de sinal personalizadas para produzir proteínas recombinantes terapêuticas, incluindo insulina, fatores de crescimento e anticorpos monoclonais que podem ser usado para tratar a infecção por COVID-19.

O primeiro e o segundo autores do estudo foram Sha Sun e Xia Li, associados de pós-doutorado no Mariappan Lab.

O campo da nanobiologia lida com interações biológicas em nanoescala, que estão revolucionando inerentemente a disciplina da medicina. Baseados no Campus Oeste de Yale, os pesquisadores do Instituto de Nanobiologia exploram nanomáquinas celulares sintéticas - geralmente medidas em nanômetros, equivalentes a um bilionésimo de metro - como um meio de imitar montagens biológicas complexas.