Produção protéica através da E.coli

As proteínas de membrana encontram-se na superfície das células e realizam o transporte de metabólitos através da barreira da membrana celular, além de promover a comunicação dos sinais biológicos entre os meios intra e extra celulares.

 

Esses componentes protéicos de localização membranosa têm se mostrado extremamente difíceis de serem purificados de forma intacta, limitando o leque de conhecimentos estruturais e funcionais que podem ser adquiridos a partir do experimento. Algumas técnicas desenvolvidas para proteínas solúveis, um pouco mais fáceis de manipular, também podem ser usadas para aquelas existentes na membrana, mas com esses métodos são necessários alguns procedimentos adicionais para garantir sua eficácia.

 

Cerca de 30% das proteínas que se expressam a partir do genoma humano são situadas na membrana, mas apenas 0,2% do conhecimento da estrutura protéica são dessa origem. Entretanto, devido a importância desses componentes, há um crescente interesse na coleta de mais informações de alta resolução estrutural, como elemento capaz de orientar na concepção de medicamentos inteligentes, já que mais de 50% dos terapêuticos desenvolvidos pela indústria farmacêutica têm seu funcionamento influenciado por essas proteínas.

 

Cientistas no Japão foram os precursores de uma nova técnica para a produção e pesquisa de proteínas da membrana. O estudo, publicado na Protein Science, usa uma linhagem de Escherichia coli como "ferramenta de livre expressão". O foco científico centra-se na produção de proteínas purificadas da membrana, na busca de repercussões significativas para pesquisas com alvo em “terapêuticos inteligentes”.

 

Para superar a problemática referente ao sucesso da purificação, os pesquisadores japoneses têm utilizado essa bactéria com o objetivo de desenvolver um sistema de síntese celular livre de proteínas.

 

A equipe usou extratos de células de E. coli, em um processo de síntese protéica. O fenômeno induziu os lipídios a se acumularem em pequenas bolhas de membrana, os lipossomas. Estes, por sua vez, integraram corretamente a proteína recém-dobrada à membrana lipídica bilateral.

 

Como demonstração inicial da técnica, os cientistas trabalham com a bacteriorodopsina, uma proteína sensível à luminosidade e que é utilizada por algumas espécies de bactérias para converter a luz em energia. Usando este método, a equipe produziu um rendimento de proteína funcional de 15 até 75 vezes maior do que jamais foi administrado antes.

 

Com base no sucesso desse componente protéico, o sistema desenvolvido promete fornecer estratégias eficientes para a produção excessiva de outras proteínas funcionais de membrana, com rendimentos elevados para diversas áreas de aplicação biológica e da biotecnológica.

17/09/2009
Ana Xavier Landuyt - Equipe Biotec AHG