p Os pesquisadores aplicaram a tecnologia de microscópio ganhadora do prêmio Nobel para descobrir uma estrutura de canal iônico que poderia levar a novos tratamentos para pedras nos rins. Em um estudo recente publicado em Nature Structural and Molecular Biology , os pesquisadores revelaram detalhes em nível atômico da proteína que serve como passagem para o cálcio através das membranas celulares dos rins. p Aproximadamente 80 por cento das pedras nos rins são compostas por sais de cálcio. Eles são extremamente dolorosos de passar, e dependendo do tamanho e localização, pode ser necessária cirurgia para remoção. Os canais iônicos que atravessam as membranas das células renais ajudam a reabsorver o cálcio da urina antes que ele possa formar pedras nos rins. O novo estudo é o primeiro a mostrar detalhes moleculares do canal de cálcio essencial do rim, chamado TRPV5, em sua forma fechada. O estudo também revela como as moléculas do inibidor se ligam e fecham o canal, deixando o cálcio preso na urina, onde pode formar pedras nos rins.

p "Agora que sabemos como a proteína se parece em seu estado inibido, drogas podem ser feitas com a intenção de modular a atividade do TRPV5 e potencialmente tratar pedras nos rins diretamente, "disse o primeiro autor Taylor Hughes, Doutorando no Departamento de Farmacologia da Case Western Reserve University School of Medicine.

p No novo estudo, Hughes e colegas usaram uma técnica chamada microscopia crioeletrônica - que ganhou o prêmio Nobel de Química de 2017 - para ver o coelho TRPV5 ligado à sua molécula inibidora, econazol. A microscopia crioeletrônica permitiu aos pesquisadores ampliar e ver as estruturas das proteínas em detalhes atômicos. Do novo ponto de vista, eles poderiam identificar diferentes regiões de proteínas, incluindo a porção que atravessa as membranas das células renais, e locais de ligação para moléculas como o econazol.

p "Ao realizar microscopia crioeletrônica, disparamos elétrons em nossa proteína congelada e isso nos permite tirar fotos de moléculas de proteína individuais. Com essas imagens e um software de computador avançado, somos capazes de criar modelos 3D dessas moléculas. Esses modelos 3D têm o potencial de ser tão precisos que podemos realmente ver os átomos que compõem a proteína, "Hughes explicou.

p Os modelos 3D ajudaram os pesquisadores a prever como o TRPV5 abre e fecha pela primeira vez. "Para entender como uma proteína se move, precisamos de várias estruturas para comparar entre si, "Hughes disse." Fomos capazes de tirar conclusões sobre os mecanismos de ação, comparando nossa estrutura ligada ao inibidor com uma estrutura TRPV6 publicada anteriormente resolvida sem um inibidor. TRPV5 e TRPV6 são parte da mesma subfamília de proteínas e muito semelhantes em sequência e estrutura. "A nova pesquisa baseia-se em experimentos realizados por Tibor Rohacs, MD, PhD, na Rutgers New Jersey Medical School e cálculos por Marta Filizola, Doutorado pela Icahn School of Medicine no Mount Sinai.

p Os pesquisadores observaram complexos TRPV5-econazole sob o microscópio crioeletrônico de 3,6 metros de altura localizado no Electron Imaging Center for NanoMachines no California NanoSystems Institute da University of California Los Angeles. Vera Moiseenkova-Bell, PhD, autor sênior do estudo, tem acesso a essas instalações como membro do consórcio West / Midwest para microscopia crioeletrônica de alta resolução com o apoio do National Institutes of Health. O estudo também reuniu outros pesquisadores da Case Western Reserve University, Universidade da Califórnia em Los Angeles, Universidade Rutgers, Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai, e Pfizer. Moiseenkova-Bell é uma Mount Sinai Scholar e ex-Professora Associada de Farmacologia na Case Western Reserve University School of Medicine.

p "Esta publicação é a primeira vez que a estrutura do TRPV5 foi resolvida. Agora, estruturas para quatro dos seis membros da subfamília TRPV estão disponíveis em resolução quase atômica para futuras investigações científicas, "Hughes disse. De acordo com os pesquisadores, estudos futuros podem incluir terapias direcionadas para modular os canais de proteína em pessoas que sofrem de pedras nos rins.