Notícia com publicação científica
Arquitetura das sinapses: perspectiva molecular mostra importância de proteína no cérebro
Pesquisa destacou o papel da gefirina na organização da densidade pós-sináptica

Vink Fan via Shuttertsock

20 de setembro de 2025, 09:58

Fonte

Eva Schissler, Universidade de Colônia

Publicação Original

Universidade de Colônia

Áreas

Biologia, Bioquímica, Engenharia Biológica, Microbiologia, Neurociências, Neurologia, Proteômica

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Resumo

Na Alemanha, um novo estudo avançou sobre o conhecimento das bases moleculares da arquitetura das sinapses inibitórias no cérebro.

Os pesquisadores observaram pela primeira vez interações moleculares na proteína gefirina que permitem que ela forme filamentos alongados. Estes filamentos são a base organizacional para a formação da pós-sinapse.

O mecanismo ajuda a explicar por que mutações específicas encontradas no gene da gefirina causam doenças neurológicas.

Foco do Estudo

Melhorar a compreensão sobre a base molecular da formação das sinapses no cérebro

Estudo

Uma equipe de cientistas do Instituto de Bioquímica da Universidade de Colônia, na Alemanha, fez uma descoberta importante sobre a base molecular da formação de sinapses no sistema nervoso central.

Os pesquisadores estudaram sinapses inibitórias, que regulam a não transmissão de um sinal. Especificamente, os pesquisadores analisaram uma proteína chamada gefirina, que organiza a densidade pós-sináptica – um complexo de moléculas pós-sinápticas que conecta receptores à membrana celular e ao citoesqueleto.

A pesquisa, publicada na revista científica Nature Communications, revelou uma forma até então desconhecida de interação molecular na proteína gefirina, permitindo que ela forme filamentos alongados. Esses filamentos são a base organizacional para a formação da pós-sinapse, que por sua vez resulta na formação de bilhões de sinapses que o cérebro utiliza em quase todas as funções de comunicação.

Sob a liderança do Dr. Günter Schwarz e do Dr. Elmar Behrmann, professores de Bioquímica da Universidade de Colônia, a equipe utilizou microscopia crioeletrônica para visualizar a estrutura tridimensional da proteína gefirina.

Este é um grande avanço em nossa compreensão da base molecular da formação de sinapses inibitórias. Nossas descobertas têm implicações significativas para o desenvolvimento de novos tratamentos para distúrbios neurológicos relacionados a essas sinapses, como a epilepsia

Dr. Günter Schwarz, principal autor do estudo

Resultados

Os pesquisadores descobriram que um domínio da gefirina, que se liga ao neurorreceptor e forma dímeros (estruturas maiores compostas por um par de proteínas), constrói estruturas filamentosas alongadas, o que foi uma grande surpresa.

Anteriormente, acreditava-se que as proteínas em condensados ​​com fases separadas ficavam desordenadas, mas agora os cientistas observaram que existe um nível notável de organização.

Além do trabalho estrutural, experimentos in vitro e trabalhos em linhagens celulares isoladas não apenas destacaram que esses filamentos são necessários para formar sinapses, mas também explicaram por que mutações específicas encontradas no gene da gefirina causam doenças neurológicas.

A pesquisa foi conduzida no Instituto de Bioquímica da Universidade de Colônia, conhecido por sua expertise em biologia estrutural, bioquímica de proteínas, peptídeos e redox.

As descobertas do estudo têm o potencial de revolucionar a compreensão da base molecular das densidades pós-sinápticas inibitórias e formarão a base para dissecar a arquitetura de sinapses inteiras em um novo nível molecular, concluiu a equipe.

O uso da microscopia crioeletrônica nos permitiu visualizar os filamentos de gefirina com detalhes sem precedentes. Isso nos proporcionou uma compreensão mais profunda dos mecanismos moleculares subjacentes às sinapses inibitórias e abriu novos caminhos para a pesquisa

Dr. Elmar Behrmann

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Günter Schwarz

Professor de Bioquímica da Universidade de Colônia

Dr. Elmar Behrmann

Professor de Bioquímica da Universidade de Colônia

Instituições Citadas

Universidade de Colônia

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Communications (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Colônia (em inglês).

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