Proteínas andantes? – O estranho caso das cinesinas

Se pensarmos bem, numa célula animal ocorrem diversos eventos em diferentes compartimentos. Assim, é necessário que, por exemplo, biomoléculas estejam no local correto para que determinado evento celular possa ocorrer. Mas como é que isto pode ser assegurado?

Na verdade, existem proteínas motoras especializadas no transporte de diversas cargas. Mas para perceber como funcionam, precisamos primeiro de perceber como as células estão estruturadas e organizadas internamente.

Como é constituído o citoesqueleto das células animais?

Normalmente, quando se pensa numa célula animal imagina-se uma estrutura amorfa, ou seja, que não tem uma estrutura definida.

Mas as células são, na verdade, estruturas biológicas muito bem definidas, com uma forma que varia entre vários tipos celulares. Por exemplo, existe uma diferença clara entre um neurónio e uma célula muscular. Enquanto que um neurónio pode assumir uma forma de estrela, com muitas ramificações, uma célula muscular é fusiforme.

O que confere a estrutura às células?

As células eucariotas têm um citoesqueleto formado por uma vasta rede de filamentos. Que, para além de servir de suporte à membrana celular também possui mais funções.

Permite que as células se movimentem. Permite a reorganização dos diversos organelos celulares. E também possibilita o transporte de vesículas entre vários pontos da célula. Além disso, também é essencial para a divisão celular.

O citoesqueleto é então formado por três tipos diferentes de filamentos: filamentos de actina, filamentos intermédios e microtúbulos.

Os microtúbulos são estruturas cilíndricas formadas por dímeros da proteína tubulina.

Cinesinas – o que são?

Entre o diverso conjunto de proteínas existem numa célula, há uma classe proteica que possui um comportamento muito característico. Esta classe proteica, designada por proteínas motoras, consegue movimentar-se ao longo do citoesqueleto, literalmente!

Dentro das proteínas motoras podemos encontrar as cinesinas. Que são constituídas por uma cabeça, que interage com a carga a ser transportada, e por duas “pernas”, que permitem o seu deslocamento.

Podemos pensar na rede de microtúbulos como uma espécie de estrada celular. Onde as cinesinas são os camiões que transportam cargas entre os vários locais das células.

As cinesinas podem transportar moléculas, como RNA. Podem transportar vesículas ou ainda organelos, como as mitocôndrias.

Para as cinesinas se conseguirem deslocar utilizam energia sob a forma de ATP (trifosfato de adenosina).

Basicamente, quando um “pé” da cinesina se liga a uma molécula de ATP provoca uma alteração conformacional. Esta alteração resulta no movimento rotacional do “pé”, que dá um passo em frente. Enquanto que o outro “pé” se mantém preso ao microtúbulo.

De seguida, é a vez de este segundo “pé” se ligar a uma molécula de ATP e dar um passo em frente.

Uma cinesina consegue deslocar-se à velocidade de 1 μm/s, ou seja, a cerca de 0,0000036 km/h. E, considerando que uma célula animal tem em média 10 a 20 μm de diâmetro, as cinesinas são muito rápidas.

Numa célula ocorrem milhares de reações químicas e eventos celulares. Podemos então imaginar que existe uma larga rede de trânsito com um tráfico enorme de proteínas motoras. Em que cada uma transporta uma carga com o destino diferente.