Notícia com publicação científica
Pesquisadores descobrem ‘fábricas de dobramento’ de proteínas nas células
Ausência das ´fábricas de dobramento’ pode levar a doenças como diabetes, câncer e doenças neurodegenerativas

Divulgação, Biozentrum da Universidade de Basileia

Modelo de formação de gotículas de chaperonas

12 de agosto de 2025, 11:45

Fonte

Katrin Bühler, Universidade de Basileia

Publicação Original

Universidade de Basileia

Áreas

Bioinformática, Biologia, Biotecnologia, Engenharia Biológica, Metabolismo, Microbiologia, Proteômica

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Resumo

Ao estudar as funções da chaperona PDIA6 na organização celular, pesquisadores se depararam com a existência das chamadas ‘fábricas de dobramento’ de proteínas, desconhecidas até aqui.

No retículo endoplasmático celular, os pesquisadores descobriram que as chaperonas não se movem isoladamente, mas se auto-organizam em estruturas semelhantes a gotículas, chamadas condensados.

São estes condensados que atraem proteínas desdobradas ou mal dobradas, controlam a eficiência e a qualidade do dobramento e então liberam as proteínas dobradas corretamente.

A ausência das ‘fábricas de dobramento’ pode levar a doenças relacionadas ao dobramento incorreto de proteínas, como doenças neurodegenerativas, diabetes, câncer e fibrose cística.

Foco do Estudo

Compreender melhor as funções da chaperona PDIA6 na organização celular.

Estudo

Para realizar sua enorme quantidade de tarefas, as proteínas precisam ser colocadas na estrutura tridimensional correta, ou seja, dobradas corretamente. Esse processo é garantido por um arsenal de assistentes de dobramento conhecidos como chaperonas.

Agora, em um novo estudo, a equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Sebastian Hiller no Biozentrum da Universidade de Basileia, na Suíça, demonstrou que certas chaperonas se reúnem em ‘fábricas de dobramento’, que guiam proteínas recém-sintetizadas para sua forma correta.

O ponto de partida para a pesquisa foi uma observação clínica: em várias famílias com doenças genéticas – incluindo fibrose hepática, diabetes e deficiências cognitivas – mutações foram identificadas em uma chaperona específica conhecida como PDIA6.

“Essa observação nos chamou a atenção. Queríamos entender o que a PDIA6 realmente faz na célula, então começamos a estudar sua função”, disse o professor Sebastian Hiller.

O retículo endoplasmático é um compartimento celular dedicado ao dobramento de proteínas, com múltiplas chaperonas para essa finalidade.

Tradicionalmente, acreditava-se que as chaperonas auxiliares de dobramento se moviam individualmente no lúmen do retículo endoplasmático. No entanto, descobrimos que as chaperonas se auto-organizam em estruturas semelhantes a gotículas, chamadas condensados

Anna Leder, doutoranda no Biozentrum da Universidade de Basileia e primeira autora do estudo

Resultados

A partir da descoberta da auto-organização das chaperonas na forma de condensados, os pesquisadores observaram que os condensados funcionam como correias transportadoras, com uma estrutura otimizada para o dobramento.

O agrupamento de múltiplas chaperonas é iniciado pela PDIA6. As moléculas de PDIA6 interagem entre si para formar um condensado, que então recruta outras chaperonas.

“Devido à alta concentração de chaperonas nesses condensados, proteínas desdobradas ou mal dobradas são literalmente puxadas para eles”, disse Ana Leder, doutoranda no Biozentrum da Universidade de Basileia e primeira autora do estudo. “Uma vez dobradas corretamente, as proteínas são liberadas da fábrica de dobramento”.  Os condensados não apenas aumentam a eficiência do dobramento, como também servem como um sistema de controle de qualidade.

Mas o que acontece quando as fábricas de enovelamento estão ausentes? As células ficam severamente estressadas e, no pior dos casos, até morrem, pois muitas proteínas permanecem desdobradas ou mal dobradas. Os pesquisadores confirmaram esse fato experimentalmente.

“Estudamos a insulina, o hormônio que regula o açúcar no sangue”, disse a doutoranda. “Descobrimos que seu precursor, a pró-insulina, só é dobrado corretamente dentro desses condensados. Em células com mutações na chaperona PDIA6, os condensados não se formam. Como resultado, as células produzem e secretam significativamente menos insulina”. Essas descobertas são consistentes com observações clínicas, nas quais pacientes com mutações no PDIA6 sofrem de diabetes, entre outras condições.

Portanto, as ‘fábricas de dobramento’ são importantes unidades organizacionais dentro do retículo endoplasmático. “Talvez precisemos repensar o conceito do retículo endoplasmático e, possivelmente, de outras organelas celulares também”, afirmou o professor Sebastian Hiller. “Não podemos explicar e compreender completamente a função do retículo endoplasmático sem considerar o papel dos condensados.”

A descoberta da auto-organização das chaperonas é importante para pesquisas futuras e, em longo prazo, tem implicações para aplicações médicas voltadas ao tratamento de doenças relacionadas ao dobramento incorreto de proteínas, como doenças neurodegenerativas, diabetes, câncer e fibrose cística.

Os resultados foram publicados na revista científica Nature Cell Biology.

Esta descoberta é um verdadeiro divisor de águas

Dr. Sebastian Hiller, professor do Biozentrum da Universidade de Basileia

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Sebastian Hiller

Professor do Biozentrum da Universidade de Basileia

Anna Leder

Doutoranda no Biozentrum da Universidade de Basileia

Instituições Citadas

Universidade de Basileia

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Cell Biology (em inglês).

Mais Informações

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

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