Tecnologia Científica

Os cientistas montam o complexo de anel gama-tubulina in vitro pela primeira vez
Os microtaºbulos 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 Microtaºbulos, liderado por Jens La¼ders no IRB Barcelona, ​​e do Grupo de Resposta a Danos em DNA, liderado por Oscar Llorca no Centro Nacional de Pesquisa do Ca¢ncer (CNIO) da Espanha, alcana§aram a primeira reconstituição in vitro do ser humano -complexo de anel de tubulina (γTuRC), responsável por iniciar a formação de microtaºbulos. Além disso, eles revelaram sua estrutura 3-D por microscopia crioeletra´nica. A chave para o seu sucesso reside na identificação do complexo de protea­na RUVBL como um auxiliar de montagem γTuRC essencial.

Os microtaºbulos são um componente do citoesqueleto, essencial para os processos de transporte intracelular e divisão celular . Os microtaºbulos não podem se formar espontaneamente nas células, mas requerem nucleação pelo γTuRC. Mutações nas subunidades γTuRC causam defeitos no desenvolvimento neurola³gico, como microcefalia, e também foram associadas a defeitos na retina.

"Embora o γTuRC tenha sido descoberto há25 anos, o campo não teve sucesso em produzi-lo de forma recombinante in vitro", diz o co-autor Jens La¼ders, "esta nova conquista abre a porta para estudos que visam elucidar o mecanismo de nucleação de microtaºbulos e como éregulamentado ". Tambanãm permitira¡ o estudo das mutações encontradas em pacientes e previsaµes de seus efeitos, para melhor compreender como causam doena§as.

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

A dificuldade de montagem do γTuRC in vitro se deve não apenas a  sua estrutura 3-D complexa, mas também a  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 Microtaºbulos 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 éessencial 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 éuma estrutura muito grande construa­da por subunidades maºltiplas e interconectadas. Determinar sua arquitetura 3-D tem sido um imenso desafio, possibilitado pelos avanços nos manãtodos de microscopia crioeletra´nica que nos permitiram observar moléculas individuais deste complexo com detalhes extremamente elevados ", explica a co-autora Marina Serna.

 

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