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Novos insights sobre a polaridade celular
Este novo mecanismo lança luz sobre a complexa teia de sistemas que mantém as células apontando na direção correta, de acordo com Sergey Troyanovsky, Ph.D., professor de Dermatologia da Cell and Developmental Biology e autor sênior do estudo.
Por Will Doss - 15/11/2021


Seções transversais de células que expressam os mutantes funcionais e não funcionais do Scribble. Observe que o mutante funcional está localizado exclusivamente na membrana basolateral das células, enquanto o mutante não funcional está localizado em toda a membrana. Crédito: Northwestern University

Um mecanismo até então desconhecido envolvendo a proteína Scribble ajuda a manter a polaridade nas células, de acordo com um estudo da Northwestern Medicine publicado no Journal of Biological Chemistry .

Este novo mecanismo lança luz sobre a complexa teia de sistemas que mantém as células apontando na direção correta, de acordo com Sergey Troyanovsky, Ph.D., professor de Dermatologia da Cell and Developmental Biology e autor sênior do estudo.

"Esta é a arquitetura da célula, como a forma como os edifícios individuais se unem para formar a cidade inteira", disse Troyanovsky.

A polaridade celular dita uma orientação para todas as células, fornecendo uma estrutura semelhante a uma matriz que compõe todos os tecidos do corpo. As polaridades apical e basal definem "para cima" e "para baixo", de acordo com Troyanovsky.

"As células precisam saber de que lado está a cabeça e de que lado estão as pernas, para que fiquem corretamente orientadas no tecido", disse Troyanovsky.

Essa polaridade é mantida por certas proteínas, que ficam na membrana celular apical (topo) ou basal / lateral (fundo) e sinalizam umas para as outras ou para as junções célula-célula. No entanto, não se sabia exatamente como essas proteínas se regulam e se comunicam.

No estudo atual, os pesquisadores examinaram a proteína Scribble, uma proteína bem conhecida envolvida no desenvolvimento da membrana plasmática lateral. Cerca de um terço dessa proteína é suficiente para manter a polaridade correta das células , mas o mecanismo dessa atividade não está claro, disse Troyanovsky.

Procurando por esse mecanismo, os cientistas mediram a amplitude dos interatores de proteínas na membrana celular que estão presentes no Scribble funcional e em seu mutante que é incapaz de manter a polaridade. A diferença de interatores entre essas duas proteínas é de apenas cinco interatores de proteínas, de acordo com o estudo. Uma dessas proteínas é a conhecida proteína fosfatase 1 (PP1).

Dentro do Scribble, essas cinco proteínas usam a mesma interface de ligação - os mesmos aminoácidos - então o Scribble não pode interagir com todos os interagentes simultaneamente.

"Só escolhe um", disse Troyanovsky.

A exclusividade mútua dessas interações ajuda o Scribble a funcionar como um switch, especificamente para a liberação do PP1. Como uma enzima importante para a ativação de proteínas, a PP1 ligada ao Scribble é mantida em um estado inativo. No entanto, quando qualquer uma das outras quatro proteínas restantes (que também regulam a polaridade) se ligam ao Scribble, o PP1 ativo é liberado em locais específicos na membrana celular para realizar uma desfosforilação de alvos específicos.

A fosforilação é um regulador importante da função da proteína, então Troyanovsky e seus colaboradores estão agora examinando o impacto a jusante deste PP1 liberado, disse ele, em busca de sua importância na polaridade celular .

 

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