LOGÍSTICA DO CÉREBRO: O elo perdido explica o mRNA d

Equipes dos Institutos MPI em Dresden, Dortmund, Frankfurt am Main e Göttingen uniram forças para obter a primeira evidência de um complexo proteico responsável pelo transporte de RNA mensageiro em neurônios

Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular

imagem: FERRY pode viajar em ambas as direções ao longo de redes rodoviárias intracelulares.Veja mais

Crédito: Schuhmacher et al. (2023) / MPI-CBG

Tão perto e tão longe!

"Essas publicações fornecem um grande avanço para elucidar os mecanismos subjacentes à distribuição de mRNA nas células cerebrais", diz Marino Zerial. As células produzem proteínas vitais usando mRNA como modelo e ribossomos como impressoras 3D. No entanto, as células cerebrais têm um desafio logístico a superar: uma forma de árvore com galhos que podem medir centímetros no cérebro. "Isso implica que milhares de mRNAs precisam ser transportados para longe do núcleo, semelhante ao esforço logístico de abastecer supermercados de um país inteiro", diz Jan Schuhmacher, primeiro autor do estudo.

Até agora, os pesquisadores atribuíram o papel do transportador a compartimentos esféricos dentro da célula, chamados de endossomos tardios. No entanto, os cientistas do MPI argumentam que uma forma diferente dos compartimentos, chamados Early Endosomes (EEs), também são adequados como portadores de mRNA, devido à sua capacidade de viajar em ambas as direções ao longo das redes de estradas intracelulares. Na primeira publicação, liderada por Marino Zerial do MPI em Dresden, os cientistas descobriram a função de um complexo de proteínas que eles chamaram de FERRY (Five-subunit Endosomal Rab5 and RNA/ribosome intermediarY). Nos neurônios, o FERRY está ligado aos EEs e funciona de forma semelhante a uma cinta de amarração durante o transporte: ele interage diretamente com o mRNA e o mantém nos EEs, que se tornam transportadores logísticos para o transporte e distribuição do mRNA nas células cerebrais.

Detalhes complexos

Mas como o FERRY se liga ao mRNA? É aí que entra em cena o grupo de Stefan Raunser do MPI Dortmund. Na segunda publicação, Dennis Quentin et al. usou microscopia crioeletrônica (crio-EM) para inferir a estrutura de FERRY e as características moleculares que permitem que o complexo se ligue a EEs e mRNAs. O novo modelo atômico 3D de FERRY, com uma resolução de 4 Ångstroms, mostra um novo modo de ligação do RNA, que envolve domínios em espiral. Os cientistas também explicaram como algumas mutações genéticas afetam a capacidade de FERRY de ligar o mRNA, levando a distúrbios neurológicos. "Nossa pesquisa estabelece as bases para uma compreensão mais abrangente dos distúrbios neurológicos causados ​​por uma falha no transporte ou distribuição do mRNA que também pode levar à identificação de alvos terapeuticamente relevantes", diz Raunser.

Célula Molecular

10.1016/j.molcel.2023.05.009

Estudo experimental

Células

Base estrutural da ligação do mRNA pelo complexo efetor FERRY Rab5 humano

1 de junho de 2023

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