Cientistas da Duke-NUS Medical School descobriram novos detalhes moleculares de como as células garantem que seu suprimento de energia seja ajustado para atender à demanda de energia. Seu estudo, realizado em colaboração com pesquisadores da Universidade de Melbourne, na Austrália, e da Duke University, em Durham, Carolina do Norte, EUA, destaca o papel crucial que as microproteínas desempenham na montagem de complexos proteicos maiores dentro de componentes celulares geradores de energia conhecidos como mitocôndrias. Seus resultados são publicados em Relatórios de células .
Problemas com as mitocôndrias estão subjacentes a uma ampla gama de doenças, incluindo condições comuns, como insuficiência cardíaca, obesidade, diabetes e câncer.

“Nosso objetivo de longo prazo é aprender a manipular as microproteínas que estamos investigando para combater a disfunção mitocondrial em pacientes”, disse a autora sênior, professora assistente Lena Ho, do programa de distúrbios cardiovasculares e metabólicos (CVMD) da Duke-NUS. "O significado mais imediato da pesquisa é revelar novos detalhes de como as mitocôndrias funcionam e são mantidas em todas as células. O trabalho pode adicionar um novo e importante nível de compreensão a esse aspecto central da biologia celular".

As mitocôndrias são delimitadas por uma membrana dupla. O interior das duas membranas hospeda uma série de proteínas que transferem elétrons ao longo do que é chamado de cadeia de transporte de elétrons. Esse transporte de elétrons é uma parte crucial dos processos que extraem energia química de nutrientes e, finalmente, a armazenam em moléculas ricas em energia de trifosfato de adenosina (ATP).

A nova visão da equipe Duke-NUS revela que pequenas microproteínas (também chamadas de peptídeos) desempenham um papel anteriormente não reconhecido ao permitir a formação da cadeia de transporte de elétrons. Especificamente, eles parecem trabalhar juntos para auxiliar e controlar a montagem de uma das proteínas centrais da cadeia, chamada Complexo III. Esse papel permite que as microproteínas participem na regulação dos níveis de proteínas da cadeia de transporte de elétrons e, portanto, no fornecimento de energia, em resposta às mudanças na demanda de energia.

"As microproteínas têm fascinado, mas também intrigado biólogos de diversas áreas por um longo tempo", disse Liang Chao, co-autor do estudo, que é Ph.D. candidato na Duke-NUS. “Nosso estudo fornece um exemplo do que eles podem fazer e como eles participam do controle do metabolismo energético no nível mais profundo de detalhes moleculares”.

"As mitocôndrias são as baterias e fábricas de nossas células, produzindo não apenas energia, mas também muitos dos blocos de construção necessários para que as células se multipliquem e permaneçam vivas", disse o Dr. Shan Zhang, ex-pesquisador do Laboratório de Peptídeos Endógenos do Asst Prof Ho, sob o programa CVMD da Duke-NUS, e agora professor assistente na Universidade de Zhejiang, China. “Vemos claramente que a modulação dos níveis dessas microproteínas pode levar ou proteger contra a disfunção mitocondrial, que é uma característica subjacente a quase todos os tipos de doenças comuns”.

A equipe agora planeja avançar a partir dessas descobertas iniciais no nível celular para investigar mais detalhadamente os papéis e o significado das microproteínas em modelos pré-clínicos e, finalmente, em humanos.

"Esperamos que esses próximos estágios nos levem a aprender como direcionar a atividade da microproteína para tratar doenças mitocondriais", concluiu Asst Prof Ho.

"As inovações em saúde e prevenção de doenças se beneficiam dos avanços no conhecimento possibilitados por pesquisas científicas fundamentais, como este estudo do professor assistente Ho e sua equipe", disse o professor Patrick Casey, vice-reitor sênior de pesquisa da Duke-NUS. "Estou ansioso para ver onde a pesquisa nos levará a seguir." + Explorar mais

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