Tecnologia Científica

Os cientistas montam o complexo de anel gama-tubulina in vitro pela primeira vez
Os microtúbulos são um componente do citoesqueleto, essencial para os processos de transporte intracelular e divisão celular .
Por Instituto de Pesquisa em Biomedicina (IRB Barcelona) - 21/12/2020


Estrutura 3-D do complexo de anel γ-tubulina humana. Crédito: Instituto de Pesquisa em Biomedicina (IRB Barcelona)

Pesquisadores do laboratório da Organização de Microtúbulos, liderado por Jens Lüders no IRB Barcelona, ​​e do Grupo de Resposta a Danos em DNA, liderado por Oscar Llorca no Centro Nacional de Pesquisa do Câncer (CNIO) da Espanha, alcançaram a primeira reconstituição in vitro do ser humano -complexo de anel de tubulina (γTuRC), responsável por iniciar a formação de microtúbulos. Além disso, eles revelaram sua estrutura 3-D por microscopia crioeletrônica. A chave para o seu sucesso reside na identificação do complexo de proteína RUVBL como um auxiliar de montagem γTuRC essencial.

Os microtúbulos são um componente do citoesqueleto, essencial para os processos de transporte intracelular e divisão celular . Os microtúbulos não podem se formar espontaneamente nas células, mas requerem nucleação pelo γTuRC. Mutações nas subunidades γTuRC causam defeitos no desenvolvimento neurológico, como microcefalia, e também foram associadas a defeitos na retina.

"Embora o γTuRC tenha sido descoberto há 25 anos, o campo não teve sucesso em produzi-lo de forma recombinante in vitro", diz o co-autor Jens Lüders, "esta nova conquista abre a porta para estudos que visam elucidar o mecanismo de nucleação de microtúbulos e como é regulamentado ". Também permitirá o estudo das mutações encontradas em pacientes e previsões de seus efeitos, para melhor compreender como causam doenças.

O complexo de proteína RUVBL, essencial para a construção do γTuRC

A dificuldade de montagem do γTuRC in vitro se deve não apenas à sua estrutura 3-D complexa, mas também à necessidade do RUVBL para a montagem e formação do TuRC em forma de anel. "Quando comecei este projeto, analisei dados publicados anteriormente e notei que um requisito para RUVBL na montagem γTuRC nunca tinha sido considerado antes - foi muito gratificante ver que esta era de fato a chave para o nosso sucesso" explica o primeiro autor Fabian Zimmerman, Ph.D. estudante no laboratório de Organização de Microtúbulos do IRB Barcelona.

"Nosso grupo tem explorado a função de RUVBL na montagem de grandes estruturas macromoleculares relevantes para o câncer por anos. Descobrir que RUVBL também é essencial para a formação de γTuRC abre novos caminhos de pesquisa para entender como as células constroem estruturas funcionais complexas", diz coautor correspondente Oscar Llorca.

"O γTuRC é uma estrutura muito grande construída por subunidades múltiplas e interconectadas. Determinar sua arquitetura 3-D tem sido um imenso desafio, possibilitado pelos avanços nos métodos de microscopia crioeletrônica que nos permitiram observar moléculas individuais deste complexo com detalhes extremamente elevados ", explica a co-autora Marina Serna.

 

.
.

Leia mais a seguir