Trillones de células, todas de diferentes formas y tamaños, forman la estructura del cuerpo humano. Rodeando cada célula hay una membrana, actuando conjuntamente como anfitriona y seguridad, dando la bienvenida a cierta información a la celda mientras se asegura de que sus componentes no se derramen en 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 sido un misterio hasta ahora, siguiendo 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, a la altura de los ácidos nucleicos, "dijo Gavin King, profesor asociado de física en la Facultad de Artes y Ciencias de MU, y profesor adjunto adjunto 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 cualquier célula interactúan frecuentemente 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. Usando experimentos de microscopía de fuerza atómica de alta precisión, 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, "King dijo." Al final de nuestra caña de pescar, colocamos un señuelo, o en este caso una proteína muy corta. De manera muy cuidadosa y controlada, Bajamos la caña de pescar hasta las proximidades de una membrana. De una manera que no podemos controlar ni observar directamente, el señuelo es mordido con frecuencia por los peces, que en este caso es la membrana. Cuando el pez muerde, podemos tirar del 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 el mismo experimento repetidamente, obtienes diferentes resultados. Estábamos luchando por encontrar un modelo que pudiera adaptarse a 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 varias vías diferentes. Descubrieron que la interacción proteína-membrana puede exhibir un comportamiento de "enlace de captura".

"El comportamiento de captura-vínculo es similar a una trampa para dedos china, donde contrariamente a la intuición, cuanto más fuerte tira de la trampa, cuanto más fuerte se retira la trampa, ", Dijo Kosztin." Aunque se ha descrito previamente un comportamiento similar a nivel celular, a nuestro conocimiento, este es el primer informe de interacciones proteína-membrana ".

Los investigadores esperan que este descubrimiento proporcione una base para futuros estudios sobre las vías de señalización en las células y cómo los medicamentos varían las funciones celulares.

El estudio, "Múltiples vías estocásticas en el desprendimiento forzado de la membrana péptido-lípido" se publicó en Informes científicos .