DESCOBERTA SOBRE ESTRUTURA PROTEICA ABRE UMA JANELA SOBRE PROCESSO BÁSICO DE VIDA

Os bioquímicos da Universidade Estadual de Oregon fizeram uma descoberta fundamental sobre uma estrutura da proteína que lança nova luz sobre a forma como as proteínas se dobram, que é um dos processos mais básicos da vida.

As proteínas podem passar por mudanças ímpares, que mudam de uma forma estável a um diferente, um dobrado. Crédito: Oregon State University

As proteínas podem passar por mudanças ímpares, que mudam de uma forma estável a uma diferente, dobrada. Crédito: Oregon State University

Os resultados, anunciados no Science Advances, vão ajudar os cientistas a entender melhor algumas mudanças importantes que as proteínas se submetem. Ele tinha sido previamente vista como algo impossível de caracterizar essas mudanças, em parte porque as transições são incrivelmente pequenas e fugazes.

As alterações dizem respeito à forma como as proteínas convertem de um formato observável para outro, e eles acontecem em menos de um trilionésimo de segundo, em moléculas que são menos de um milionésimo de uma polegada de tamanho. Já se sabia que essas alterações aconteciam porque foram simuladas por computadores, mas antes disto, nunca ninguém tinha observado como elas acontecem.

Agora eles têm, em parte, reconhecido o valor de determinados dados recolhidos por muitos pesquisadores ao longo das duas últimas décadas.

“A evidência real dessas transições estava escondida da vista por todo esse tempo”, disse Andrew Brereton, um estudante de doutorado da OSU e principal autor do estudo. “Nós simplesmente não sabíamos o que procurar, e não entendíamos como era significativo.”

Todas as proteínas começam como cadeias lineares de blocos de construção e, em seguida, dobram rapidamente à sua forma adequada, passando por muitas transições de alta energia ao longo do caminho. A dobragem adequada é essencial para a função biológica das proteínas, e quando isso não acontece corretamente, doenças causadas pelo enrolamento de proteínas pode ser o resultado, tais como a doença de Alzheimer, doença de Lou Gehrig, amiloidose e outros.

Proteínas por si só são um componente crítico da vida, são os “burros de carga” da biologia. Eles são moléculas comparativamente grandes, com especialidades que podem fazer tudo, desde a perceber a luz até mudar de forma e promover a função dos músculos. Mesmo o processo de pensamento envolve proteínas no final de um neurônio que passam uma mensagem para proteínas diferentes no neurônio seguinte.

Uma ferramenta poderosa chamada cristalografia de raios-X tem sido capaz de capturar imagens de proteínas em suas formas mais estáveis, mas o que era desconhecido é exatamente como elas conseguiram sair de uma forma estável e ir para outra igualmente estável. As mudanças na forma que são necessários para essas transições serem fugazes envolvem distorções nas moléculas que são extremas e difíceis de prever.

O que os pesquisadores da OSU descobriram, no entanto, é que as formas estáveis adotadas por algumas proteínas realmente continham algumas peças que foram presas no ato de da mudança da forma, conceitualmente é semelhante a encontrar mosquitos presos em âmbar.

“Nós descobrimos que algumas proteínas estavam segurando blocos de construção individuais em formas que deveriam ser impossíveis de encontrar em uma forma estável”, disse Andrew Karplus, o autor correspondente do estudo e um distinto professor de bioquímica e biofísica da OSU College of Science.

“Aparentemente, um bloco de construção de cada 6 mil fica preso em uma forma altamente improvável que é como um única moldura em um filme”, disse Karplus. “O conjunto destes resíduos presos tomados em conjunto têm, basicamente, nos permitido fazer um filme que mostra como essas mudanças especiais de forma da proteína ocorrem. E o que este filme mostra é que há diferenças reais que as simulações de computador haviam previsto.”

Como a maioria das descobertas fundamentais, segundo os pesquisadores, o valor total dos resultados podem levar anos ou décadas para ser aplicado.

O que está claro é que as proteínas são essenciais para alguns dos processos mais fundamentais da vida, e esta nova informação revelou as primeiras visualizações diretas de detalhes específicos de um aspecto de enovelamento de proteínas de uma forma que não tinha sido considerada possível.

“Na década de 1870 um fotógrafo Inglês chamado Eadweard Muybridge fez algumas fotografias famosas que se instalaram em um debate que vinha acontecendo há décadas, sobre se os cavalos quando correm realmente levantam todos os quatro pés do chão ao mesmo tempo”, disse Karplus.

“Sua nova série de fotos stop-action provou que eles faziam, e abriu um novo entendimento conjunto sobre a locomoção animal”, disse ele. “De maneira semelhante, os nossos resultados mudam a maneira como os pesquisadores podem agora olhar para uma das varias maneiras de como as proteínas mudam de forma, e isso é uma parte muito fundamental da vida”.

Saiba mais em: Native proteins trap high-energy transit conformations, Science Advances, advances.sciencemag.org/content/1/9/e1501188
Read more at: http://phys.org/news/2015-10-discovery-protein-window-basic-life.html#jCp

Fonte: Phys.org

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