O European XFEL, uma grande instalação científica localizada em Schönefeld, perto de Hamburgo, na Alemanha, ajudou recentemente pesquisadores a observar o movimento microscópico de proteínas em soluções de alta concentração. Esta pesquisa sobre o comportamento dinâmico de proteínas foi publicada na revista *Nature Communications*. O estudo utilizou a tecnologia MHz-XPCS para capturar a difusão de proteínas em diferentes escalas de comprimento e tempo.
Dentro das células biológicas, as proteínas geralmente se encontram em um ambiente altamente concentrado. Compreender seu movimento sob essas condições confinadas é crucial para a biologia básica e aplicações em nanomedicina. Uma equipe internacional liderada por cientistas da Universidade de Estocolmo utilizou o laser de raios X do European XFEL para realizar um estudo detalhado da ferritina, uma proteína amplamente encontrada em organismos vivos.
O experimento empregou uma nova técnica chamada espectroscopia de correlação de fótons de raios X em megahertz (MHz-XPCS). Johannes Möller, cientista do Instrumento de Imagem e Dinâmica de Materiais do European XFEL, explicou: "Com os flashes de raios X extremamente rápidos gerados pelo European XFEL, podemos medir o movimento de proteínas em milionésimos de segundo." Essa técnica permite rastrear movimentos microscópicos com altíssima resolução temporal.
O estudo descobriu que, em condições de alta concentração, o movimento das moléculas de ferritina não se dá por difusão uniforme, mas sim exibe um padrão confinado, semelhante a uma gaiola: as moléculas são brevemente cercadas e restringidas por outras proteínas antes que o deslocamento ocorra. A pesquisadora principal, Anita Girrelli, afirmou: "A velocidade do movimento da proteína não é simplesmente reduzida, mas ocorre de uma maneira incomumente confinada e complexa". Outro pesquisador principal, Fivos Perakis, destacou: "Essas descobertas não são apenas significativas para a pesquisa básica, mas também contribuem para o desenvolvimento de novas aplicações biomédicas".
A ferritina tem aplicações potenciais em administração de medicamentos, imagens médicas e outras áreas, e suas propriedades de difusão afetam diretamente a eficácia das tecnologias relacionadas. Essa observação precisa do comportamento dinâmico da proteína oferece uma nova perspectiva para a compreensão de sua função real em ambientes densos. Girrelli resumiu: "Com a ajuda do European XFEL, podemos rastrear o movimento coletivo de proteínas com mais precisão do que nunca".
Esta pesquisa faz parte de um projeto de colaboração de longo prazo com o instrumento europeu XFEL, envolvendo diversas universidades e instituições de pesquisa alemãs.
