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Bioquímicos descobrem novo modelo para a importação de proteínas para as mitocôndrias
2 de setembro de 2025, 15:14

Fonte

Kimm Fesenmaier, Caltech

Publicação Original

Instituto de Tecnologia da Califórnia

Áreas

Biologia, Bioquímica, Biotecnologia, Engenharia Biológica, Metabolismo, Microbiologia

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Resumo

As mitocôndrias são organelas celulares essenciais para o metabolismo e a produção de energia celular, com um papel muito importante na produção de ATP (adenosina trifosfato), o combustível molecular que alimenta a maioria das funções celulares.

Por outro lado, as mitocôndrias dependem da célula hospedeira para fornecer a maior parte de suas proteínas, que são sintetizadas por ribossomos fora da organela e devem ser entregues adequadamente às mitocôndrias.

Recentemente, cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos EUA, descobriram novos detalhes sobre como as proteínas mitocondriais são transportadas dos ribossomos presentes no citosol – o fluido ao redor do núcleo celular – para as mitocôndrias.

“Acontece que a localização de proteínas nas mitocôndrias envolve uma via complexa e multicamadas que se conecta aos princípios biofísicos do dobramento de proteínas”, afirmou a Dra. Shu-ou Shan, professora de Química no Caltech.

Por décadas, o modelo dominante na bioquímica defendeu que as proteínas mitocondriais são importadas somente após a síntese proteica –também chamada de ‘tradução’ – estar completamente concluída. Esse processo, impulsionado pelo ribossomo, envolve a adição de aminoácidos um a um a uma cadeia crescente, seguindo a sequência estabelecida pelo código genético da célula.

Agora, no novo estudo publicado na revista científica Cell, a professora Shu-ou Shan e seus colegas apresentaram um novo modelo para este processo, mostrando que até 20% das proteínas mitocondriais podem ser importadas durante a tradução, quando as proteínas ainda estão em processo de síntese pelo ribossomo.

“Assim que identificamos essas proteínas mitocondriais que são ‘importadas’ durante a tradução, nos perguntamos: ‘O que há de especial nesse subconjunto de proteínas?'”, disse o Dr. Zikun Zhu, ex-doutorando no laboratório da professora Shu-ou Shan e principal autor do artigo. Atualmente, o Dr. Zikun Zhu é pós-doutorando no Instituto Broad do MIT e Harvard.

Então, os cientistas descobriram que o sistema de importação de proteínas para as mitocôndrias durante a tradução prioriza as proteínas formadas por moléculas grandes que se dobram de maneiras complexas, o que as torna difíceis de dobrar. Isso faz sentido porque estruturas grandes precisariam eventualmente passar por canais estreitos na membrana mitocondrial durante a importação.

“Haveria um problema se você esperasse essas proteínas grandes e muito complexas terminassem a tradução no citosol. Elas ficariam presas em estruturas irreversíveis, e então a importação não só seria bloqueada, como também obstruiria todos os canais”, concluiu a Dra. Shu-ou Shan.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Shu-ou Shan

Professora de Química no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech)

Dr. Zikun Zhu

Ex-doutorando no laboratório da professora Shu-ou Shan no Caltech, atualmente pós-doutorando no Instituto Broad do MIT e Harvard

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Cell (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Tecnologia da Califórnia (em inglês).

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