Un estudio publicado hoy ofrece una nueva comprensión de la compleja maquinaria celular que utilizan las células animales y fúngicas para garantizar la división celular normal. y los científicos dicen que algún día podría conducir a nuevos enfoques de tratamiento para ciertos tipos de cánceres.

La investigación reveló un comportamiento totalmente inesperado sobre una proteína "motora" que funciona cuando los cromosomas se segregan durante la división celular. Los hallazgos fueron publicados en Comunicaciones de la naturaleza .

El trabajo fue dirigido por Weihong Qiu, profesor asistente de física en la Facultad de Ciencias de la Universidad Estatal de Oregón, en colaboración con investigadores de la Universidad de Henan en China y la Universidad de Servicios Uniformados de Ciencias de la Salud en Maryland.

Las proteínas motoras son diminutas máquinas moleculares que convierten la energía química en trabajo mecánico. Son los "vehículos" en miniatura de una celda, y moverse en una red de pistas comúnmente conocida como citoesqueleto. Transportan cargas celulares entre ubicaciones y generan fuerzas para posicionar los cromosomas. Pero a pesar de los intensos esfuerzos de investigación durante muchos años, Los mecanismos que subyacen a las acciones de muchas proteínas motoras aún no están claros.

En este estudio, investigadores centrados en una proteína motora en particular, llamado KlpA, y utilizó un método de microscopía de luz de alta sensibilidad para seguir directamente el movimiento de moléculas de KlpA individuales en la trayectoria del citoesqueleto. Descubrieron que KlpA puede moverse en direcciones opuestas, un hallazgo inusual. Se cree que las proteínas motoras similares a KlpA son vehículos exclusivamente unidireccionales.

Los investigadores también descubrieron que KlpA contiene un componente similar a un engranaje que le permite cambiar la dirección del movimiento. Esto le permite localizarse en diferentes regiones dentro de la célula, de modo que puede ayudar a garantizar que los cromosomas se dividan adecuadamente para la división celular normal.

"En el pasado, Se pensaba que las proteínas motoras similares a KlpA eran en gran medida redundantes, y como resultado no se han estudiado mucho, "Dijo Qiu.

"Está quedando claro que los motores similares a KlpA en humanos son cruciales para la proliferación y supervivencia de las células cancerosas. Nuestros resultados ayudan a comprender mejor otras proteínas motoras similares a KlpA, incluidas las de los humanos, lo que eventualmente podría conducir a nuevos enfoques para el tratamiento del cáncer ".

Qiu y sus colegas dicen que están entusiasmados con su investigación futura, lo que puede descubrir el principio de diseño a nivel atómico que permite que KlpA se mueva en direcciones opuestas. Y puede haber otras aplicaciones.

"KlpA es una proteína motora fascinante porque es la primera de su tipo en demostrar movimiento bidireccional, ", Dijo Qiu." Nos brinda una oportunidad de oro para aprender de la madre naturaleza las reglas que podemos utilizar para diseñar dispositivos de transporte basados ​​en proteínas motoras. Ojalá en un futuro próximo, podríamos diseñar robótica basada en proteínas motoras para la administración de fármacos de una manera más precisa y controlable ".