Descoberta ligação direta entre divisão celular e presença de oxigênio

Células crescem em abundância quando o oxigênio está disponível e, em geral, param quando ele é escasso. Agora pesquisadores da Johns Hopkins University, nos Estados Unidos, descobriram que as proteínas MCM, que promovem a divisão celular, também controlam diretamente a proteína HIF-1 que mede o oxigênio.

"É sempre um mistério o porquê de um vasto excesso de proteínas MCM estar presente nas células, mas agora nós descobrimos pelo menos uma razão . Nossos dados indicam que as MCMs fazem papel de mediadoras entre o mecanismo de divisão celular e proteínas que ajudam as células a reagirem a mudanças no seu entorno", revela o pesquisador Gregg Semenza.

Desde a descoberta HIF-1 , na década de 1990, a equipe de Semenza vem estudando como isso funciona para perceber os níveis de oxigênio e ativar os genes que ajudam as células a sobreviver quando o oxigênio é reduzido. Para encontrar proteínas com as quais a HIF-1 interage fisicamente , a equipe fez uma expedição de pesca de bioquímicos, utilizando a HIF-1 como isca, e conseguiram detectar a proteína MCM7.

A MCM7 é membro de um grupo maior de proteínas relacionadas e conhecidas por se ligarem ao DNA e iniciarem a duplicação quando uma célula se prepara para a divi são . Usando uma técnica diferente de ligação às proteínas, a equipe descobriu que, em seguida, a HIF-1 também se liga à MCM3.

Quando detecta baixos níveis de oxigênio, a HIF-1 ativa genes que permitem que as células se adaptem, tais como genes que estimulam o crescimento de novos vasos sanguíneos e genes que afetam o metabolismo de uma célula para alterar a quantidade de oxigênio que ela consome na geração de energia.

Para entender o que as proteínas MCM fazem com ou para a HIF-1, os investigadores examinaram quão bem a HIF-1 gira em torno de genes na presença e ausência de MCM3 ou MCM 7. Eles descobriram que quando os níveis de proteínas MCM foram aumentados, a atividade de HIF-1 caiu, reduzindo os níveis de MCMs, levando a uma maior atividade de HIF-1.

" A HIF-1 instrui as células a não se dividirem, já que mais células cons o mem mais oxigênio, fazendo com que qualquer falta de oxigênio seja pior, enquanto o papel da MCM é desencadear a divisão celular . Portanto, não é surpreendente que MCMs se opõem à ação de HIF-1", disse Semenza.

A equipe também observou que parecia haver menos MCM7 presente quando as células foram expostas ao oxigênio por 24 horas. Para ver ificar se isto tinha a ver com HIF-1, eles primeiro aumentaram os níveis de HIF-1 nas células e encontraram uma diminuição nos níveis de proteínas MCM 24 horas depois. Separadamente, eles removeram HIF-1 de células . Em seguida elas foram exp o s tas às células de oxigênio e não encontraram alterações nos níveis de proteínas MCM, permitindo concluir que a HIF-1 controla as proteínas MCM, bem como, MCM e HIF-1 se opõem às ações uma da outra.

"É como um cabo de guerra . Quando o oxigênio e os nutrientes são abundantes, as MCMs ganham e as células se dividem. Quando o oxigênio é baixo, a HIF-1 vence e a divisão celular é impedida. O antagonismo pode ser fundamental para o crescimento celular fortemente baseado na disponibilidade de oxigênio", explica Semenza.

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