Biophysical studies of membrane proteins/peptides. Interaction with ...

SINOPSE
SINOPSE
Nas últimas duas décadas, um esforço colectivo massivo permitiu um conhecimento
mais detalhado acerca da natureza das interacções entre os componentes de
biomembranas e as importantes consequências biológicas dessas mesmas interacções. O
modelo do mosaico fluído de Singer-Nicolson para biomembranas (1972) descrevia um
sistema em que os lípidos se apresentavam como pouco mais do que uma matriz onde
proteínas se insiriam. A visão actualmente aceite é muito mais complexa. Não só as
interacções proteína-proteína podem ser responsáveis pela mediação de funções
celulares, como as interacções proteína-lípido são consideradas muito mais complexas e
relevantes do que anteriormente. Estudos biofísicos detalhados como os aqui descritos,
permitem a recolha de informação valiosa relativamente às características destas
interacções.
As biomembranas traçam os limites para a vida celular. Elas permitem a
diferenciação de ambientes moleculares através do controle da permeabilidade, criando
as condições para a especialização no interior da célula. Esta tarefa requer o consumo de
quantidades de energia massivas, enfatizando a importância dramática destas estruturas.
A base estrutural das biomembranas é a bicamada lipídica. No entanto, os lípidos
estão longe de corresponder a uma classe homogénea de moléculas. Quando as energias
de interacção entre moléculas lipídicas são significativamente diferentes, separação de
fases em grande escala pode ocorrer e mesmo para pequenas diferenças entre energias
de interacção lípido-lípido, heterogenidades em pequena escala são expectáveis. Assim,
a distribuição lateral de uma bicamada lipídica é frequentemente heterogénea.
Esta representação das biomembranas torna-se ainda mais complexa tendo em conta
que os lípidos não são os únicos componentes presentes. De facto,as biomembranas são
uma mistura de diferentes classes de moléculas com diferentes funções. Além dos
lípidos, os componentes mais importantes são as proteínas, que se encontram altamente
concentradas nas biomembranas e são largamente responsáveis pelas funções celulares
operadas nestas estruturas.
As interacções entre estas diversas espécies moleculares são bastante complexas.
Ligações de hidrogénio, interacções electrostáticas, e de van der Waals, operam
simultaneamente na ordenação do empacotamento de equilíbrio de proteínas e lípidos.
Proteínas e lípidos organizam-se de forma a proteger os seus domínios hidrófobos do
xv