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A proteína ‘MIPS’ muda sua estrutura interna quando se torna ativa. Seu centro ativo desordenado se torna uma estrutura definida com funções especiais. A proteína desempenha um papel fundamental na produção de inositol, que também é conhecido como vitamina B8, e cumpre tarefas importantes no corpo. Pesquisadores da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) e do National Hellenic Research Centre na Grécia conseguiram pela primeira vez observar a proteína enquanto ela se reestrutura. Como a equipe relata no periódico científico ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (PNAS), esse processo parece ocorrer em muitas proteínas semelhantes.
As proteínas controlam todos os processos vitais em cada organismo, por exemplo, crescimento e metabolismo. Um princípio básico da pesquisa de proteínas é que a estrutura de cada proteína determina sua função. Se a estrutura for prejudicada em apenas um ponto específico, a proteína não pode mais cumprir sua função. No corpo humano, isso pode levar, por exemplo, a doenças graves.
No entanto, há inúmeras proteínas que não têm uma estrutura fixa, seja no todo ou em parte. Não só são notoriamente difíceis de analisar, como sua estrutura também muda dependendo do ambiente. “As proteínas são frequentemente isoladas de amostras antes de serem analisadas. No entanto, isso não nos permite ver como elas se comportam em seu ambiente natural. Desenvolvemos um método que nos permite estudar proteínas em condições quase nativas”, explica o professor Panagiotis Kastritis, bioquímico da MLU.
Sua equipe analisou amostras do fungo Thermochaetoides termofilaque é usado como um organismo modelo em pesquisa. O trabalho centrou-se na proteína mio-inositol-1-fosfato sintase (MIPS), que é vital para a produção de inositol. A substância também é conhecida como vitamina B8 e é necessária para muitos processos importantes. No entanto, como o corpo a produz, ela não é considerada uma vitamina verdadeira. “MIPS é parte de uma via metabólica mais longa que leva à produção de inositol”, explica Toni Träger da MLU. Ele já havia investigado a proteína como parte de sua tese de mestrado e agora é membro do grupo de pesquisa de Kastritis. Os cientistas usaram microscopia crioeletrônica para observar a proteína em ação. Eles descobriram que ela existe em pelo menos três estados: um estado desordenado, um estado ordenado e um tipo de terceiro estado intermediário. “Até agora, não descobrimos definitivamente por que esse terceiro estado é necessário. Talvez ajude na absorção de água, o que facilita as reações subsequentes. Ou talvez algo completamente diferente esteja acontecendo”, diz Kastritis.
Em uma etapa posterior, os pesquisadores investigaram se proteínas relacionadas ao MIPS exibem comportamento semelhante. O MIPS faz parte de uma classe especial de proteínas conhecidas como isomerases. A equipe analisou dados sobre a estrutura de mais de 340 outras isomerases. E, de fato, os pesquisadores encontraram indicações claras de comportamento semelhante.
As descobertas não são apenas de interesse para a pesquisa básica. “Maior conhecimento das vias metabólicas e das proteínas envolvidas pode abrir novas abordagens terapêuticas. Nosso trabalho fornece um primeiro passo importante”, conclui Kastritis.
O trabalho foi financiado pela União Europeia, pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa, pela Fundação Alemã de Pesquisa como parte do Grupo de Treinamento em Pesquisa GRK 2467 e pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional.
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