Trillones de células, todas de diferentes formas y tamaños, forman la estructura de un cuerpo humano. Alrededor de cada célula hay una membrana, que actúa conjuntamente como anfitriona y seguridad, dando la bienvenida a cierta información en la célula mientras se asegura de que sus componentes no se derramenen el vacío del cuerpo. Se sabe mucho sobre cómo funcionan las piezas individuales de una célula, pero una comprensión significativa de cómo las proteínas interactúan con la membrana celular ha permanecido como un misterio hasta ahora, después de un estudio reciente en la Universidad de Missouri.
"Cuando piensas en los componentes fundamentales de los sistemas vivos, las proteínas se encuentran entre las más importantes, junto con los ácidos nucleicos", dijo Gavin King, profesor asociado de física en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Michigan, y en conjuntoprofesor asociado de bioquímica: "Las proteínas ejecutan más actividad en la célula en comparación con el ADN".
Las proteínas son los caballos de batalla de una célula. Alrededor del 30 por ciento de las proteínas en una célula dada frecuentemente interactúan con las membranas o residen dentro de las membranas para facilitar y regular el flujo de información y materiales dentro y fuera de las células. Utilizando una fuerza atómica de alta precisiónEn experimentos de microscopía, el equipo de King midió la fuerza requerida para que las proteínas se liberen de la membrana.
"Imagina que vas a pescar, y tu caña de pescar es un microscopio de fuerza", dijo King. "Al final de nuestra caña de pescar adjuntamos un señuelo, o en este caso una proteína muy corta. De una manera muy cuidadosa y controladaDe esta manera, bajamos la caña de pescar a la proximidad de una membrana. De una manera que no podemos controlar u observar directamente, el señuelo es frecuentemente mordido por el pez, que en este caso es la membrana. Cuando el pez muerde, podemosjale el señuelo hacia atrás y podemos preguntar cuánta fuerza se necesita para sacar el señuelo de la boca del pez. Lo que nos sorprendió es que si haces ese mismo experimento repetidamente, obtienes resultados diferentes. Estábamos luchando por encontrar un modelo que pudieraencaja en esta complejidad "
Para responder a esta pregunta, Ioan Kosztin, profesor de física en la Facultad de Artes y Ciencias de MU, se asoció con King y desarrolló un modelo teórico que muestra que hay más de una forma en que una proteína puede liberarse de la membrana involucrando variasdiferentes vías. Descubrieron que la interacción proteína-membrana puede exhibir un comportamiento de "vínculo de captura".
"El comportamiento del vínculo de captura es similar al de una trampa china para dedos, donde, de forma contraria a la intuición, cuanto más se tira de la trampa, más fuerte se retira la trampa", dijo Kosztin. "Aunque se ha descrito previamente un comportamiento similar a nivel celular,que sepamos, este es el primer informe de interacciones proteína-membrana ".
Los investigadores esperan que este descubrimiento sirva de base para futuros estudios sobre las vías de señalización en las células y cómo los medicamentos varían las funciones celulares.
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Materiales proporcionado por Universidad de Missouri-Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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