Em um laboratório de biomedicina, pesquisadores querem identificar quais proteínas ficam próximas à membrana…

Questão

Em um laboratório de biomedicina, pesquisadores querem identificar quais proteínas ficam próximas à membrana externa da mitocôndria em células vivas, pois alterações nessa região estão associadas a falhas de energia e morte celular. Para isso, usam um método de “marcação de proximidade” ilustrado na imagem: a enzima APEX2 é fundida a uma proteína âncora conhecida da membrana externa mitocondrial, com o domínio catalítico voltado ao citosol. Em seguida, adicionam biotina-fenol e, depois, peróxido de hidrogênio. A APEX2 gera radicais reativos por curto tempo, que marcam (biotinilam) proteínas situadas nas imediações. As proteínas marcadas são então capturadas por esferas de estreptavidina (“pulldown”) e identificadas por espectrometria de massas. Com base no texto e na imagem, identifique quais moléculas tendem a ser mais enriquecidas no “pulldown” quando a APEX2 está voltada para o citosol na membrana externa mitocondrial.

1. A) Predominantemente moléculas de DNA mitocondrial, por estarem dentro da organela.
2. B) Predominantemente proteínas integrais da membrana interna mitocondrial, como as da cadeia respiratória.
3. C) Predominantemente lipídios da bicamada mitocondrial, por serem os mais abundantes na membrana.
4. D) Predominantemente proteínas solúveis da matriz mitocondrial envolvidas no ciclo de Krebs.
5. E) Predominantemente proteínas da face citosólica da membrana externa mitocondrial e proteínas citosólicas adjacentes.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique o princípio do método. A APEX2 é fundida a uma âncora da membrana externa mitocondrial e seu domínio catalítico fica voltado ao citosol. Ela gera radicais reativos de curta duração que biotinilam apenas as proteínas vizinhas ao local onde está ancorada.
2. Relacione a localização ao resultado. Como o raio de ação dos radicais é muito curto, só são marcadas as moléculas que estão fisicamente próximas da enzima. Se a enzima está na face citosólica da membrana externa, serão marcadas as proteínas dessa mesma face e as proteínas citosólicas que estão ao redor.
3. Analise a alternativa correta, E. Ela descreve exatamente esse conjunto: proteínas da face citosólica da membrana externa e proteínas citosólicas adjacentes. Por isso, são as que tendem a ser enriquecidas no pulldown com estreptavidina.
4. Analise as alternativas erradas. A: o DNA mitocondrial está na matriz, longe da face citosólica, e não seria marcado. B: as proteínas da membrana interna estão separadas da externa pelo espaço intermembranar, fora do alcance dos radicais. C: os lipídios não são o alvo principal da biotinilação por proteínas, e a abundância não determina o enriquecimento. D: as proteínas da matriz estão protegidas pelas membranas e não são alcançadas a partir do citosol.
5. Conclua. O método mede proximidade física, não abundância total. Assim, o enriquecimento reflete a vizinhança imediata da APEX2 voltada ao citosol, que é a alternativa E.

💡 Dica: Analise a localização da APEX2 e o mecanismo de marcação para identificar as proteínas marcadas.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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