Imagens do microscópio eletrônico revelam como as células absorvem um mineral vital
p Canal TRPV6 nos estados fechado e aberto. Crédito:Sobolevsky lab / CUMC
p Os pesquisadores do Columbia University Medical Center (CUMC) obtiveram os primeiros instantâneos detalhados da estrutura de um poro da membrana que permite às células epiteliais absorver o cálcio. As descobertas podem acelerar o desenvolvimento de medicamentos para corrigir anormalidades na absorção de cálcio, que têm sido associados a cânceres de mama, endométrio, próstata, e cólon. p O estudo foi publicado hoje na edição online da
Natureza .
p Embora a maior parte do cálcio do corpo seja armazenado como um mineral nos ossos, uma quantidade cuidadosamente controlada deste elemento químico é transportada para a célula, em sua forma iônica, onde desempenha um papel vital no governo das funções celulares. As células regulam a absorção de cálcio através de poros especiais, ou canais, que abre e fecha conforme necessário. TRPV6 é um canal de proteína que está localizado nas membranas das células epiteliais, que revestem as paredes do intestino, e contribuem para a absorção de cálcio na dieta. As aberrações nos canais do TRPV6 podem contribuir para o desenvolvimento do câncer ao interromper o controle da proliferação e morte celular.
p Os pesquisadores usaram microscopia crioeletrônica avançada para obter imagens do TRPV6. A microscopia crioeletrônica - uma técnica de imagem que combina milhares de imagens individuais de moléculas congeladas em representações tridimensionais finamente detalhadas - foi desenvolvida por Joachim Frank, PhD, um biólogo estrutural no departamento de bioquímica da CUMC, que recebeu o Prêmio Nobel de Química em outubro por este trabalho.
p Canal TRPV6 nos estados fechado e aberto. Crédito:Sobolevsky lab / CUMC
p Ao comparar as estruturas do canal, em ambos os estados aberto e fechado, os pesquisadores foram capazes de determinar que a porção central do canal - quatro segmentos de proteína helicoidal fortemente alinhados - fazem uma torção sutil, permitindo que o TRPV6 seja aberto.
p "Descobrimos que o canal de cálcio se abre em resposta a mudanças na porção intermediária de cada hélice central, fazendo com que os segmentos de proteína se dobrem e girem para fora para criar uma abertura larga o suficiente para permitir a passagem de um íon de cálcio, "disse o líder do estudo Alexander I. Sobolevsky, PhD, professor associado de bioquímica e biofísica molecular na CUMC. "Se alguém pudesse olhar direto para o canal, pareceria a abertura da íris de um olho. "
p O canal pode alternar entre os estados aberto e fechado extremamente rapidamente, conforme necessário para fornecer cálcio à célula.
p "Nossas descobertas nos ajudarão a entender melhor como as mudanças nos canais do TRPV6 contribuem para doenças humanas, como o câncer, e fornecer um modelo para o design de medicamentos que corrigem essas anormalidades, "disse o Dr. Sobolevsky.
p O estudo é intitulado, "Abertura do canal de cálcio epitelial humano TRPV6."