Uma equipe internacional de cientistas liderada pela Universidade de Sydney revelou a forma de uma das ma¡quinas moleculares mais importantes em nossas células, o transportador de glutamato, ajudando a explicar como nossas células cerebrais se comunicam umas com as outras.

Os transportadores de glutamato são protea­nas minaºsculas nasuperfÍcie de todas as nossas células que ativam e desativam os sinais químicos que tem um grande papel em garantir que toda a conversa canãlula a canãlula funcione sem problemas. Eles também estãoenvolvidos na sinalização nervosa, metabolismo e aprendizagem e memória.

Os pesquisadores capturaram os transportadores em detalhes requintados usando microscopia eletra´nica criogaªnica (crio-EM), mostrando que eles se parecem com um 'elevador torcido' embutido na membrana celular.

Esta descoberta pioneira no mundo abre um novo campo de possibilidades, estudando se defeitos nos transportadores poderiam ser a razãopor trás de doenças neurolégicas como a doença de Alzheimer.

Os resultados da pesquisa foram publicados na Nature .

“A primeira vez que vi a imagem foi incra­vel. Ela revelou muito sobre como funciona esse transportador e explicou anos de pesquisas anteriores”, diz o Ph.D. estudante Ichia Chen, que foi a autora principal do estudo.

Os pesquisadores conseguiram 'fotografar' a estrutura do transportador de glutamato, analisando milhares de imagens presas em uma fina camada de gelo usando crio-EM, um microsca³pio altamentesensívelque tornou essa pesquisa possí­vel.

O Cryo-EM pode tornar visível o que éinvisível a olho nu, usando feixes de elanãtrons para fotografar moléculas biológicas .

Os resultados também confirmam as suspeitas que os pesquisadores tiveram por algum tempo de que os transportadores de glutamato eram multitarefas.

"Usando o Cryo-EM, descobrimos pela primeira vez como esses transportadores podem realizar multitarefas - realizando as funções duplas de produtos químicos em movimento (como o glutamato) atravanãs da membrana celular, ao mesmo tempo permitindo que a águae os a­ons de cloreto se movam ao mesmo tempo ", disse o autor saªnior, Professor Renae Ryan, da Escola de Ciências Manãdicas da Faculdade de Medicina e Saúde.

"Essas ma¡quinas moleculares usam um mecanismo semelhante a elevador de torção muito legal para mover sua carga atravanãs da membrana celular. Mas também tem uma função adicional onde podem permitir que a águae a­ons de cloreto se movam atravanãs da membrana celular. Temos estudado isso funções duplas por algum tempo, mas nunca podera­amos explicar como os transportadores faziam isso atéagora. Usando uma combinação de técnicas incluindo crio-EM e simulações de computador, capturamos esse estado raro, onde podemos observar as duas funções acontecendo ao mesmo tempo. . "

"Compreender como as ma¡quinas moleculares em nossas células funcionam nos permite interpretar defeitos nessas ma¡quinas em estados de doença e também nos da¡ pistas de como podemos direcionar essas ma¡quinas com terapaªutica", diz o professor Ryan.

Mapear em detalhes a estrutura do transportador de glutamato pode ser uma ferramenta crucial para os pesquisadores entenderem como nossos corpos funcionam e o mecanismo por trás de algumas doena§as.

Defeitos no transportador de glutamato tem sido associados a muitas doenças neurolégicas, como doença de Alzheimer e derrame.

Isso inclui doenças raras como a ataxia episãodica, uma doença que afeta os movimentos e causa paralisia peria³dica, causada por um vazamento descontrolado de cloreto atravanãs do transportador de glutamato nas células cerebrais .

"Entender a estrutura do transportador de glutamato , que controla o fluxo normal de cloreto, pode ajudar a desenvolver drogas que podem 'obstruir' o canal de cloreto na ataxia episãodica", disse o coautor do estudo, Dr. Qianyi Wu.

O artigo foi resultado de sete anos de trabalho de pesquisadores da Austra¡lia e dos Estados Unidos.

O trabalho também destaca a importa¢ncia e o potencial da microscopia de alta resolução para a compreensão dos processos biola³gicos.

"Estamos realmente entusiasmados em usar o novo Glacios Cryo-EM na instalação de Microscopia e Microanálise de Sydney, University of Sydney. Ter acesso a este microsca³pio 'internamente' acelerara¡ nossa pesquisa e compreensão dessas importantes ma¡quinas moleculares", disse o Dr. Josep Font, coautor saªnior do estudo.