Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram uma maneira de medir como as mutações em um par de proteínas afetam a sinalização celular em bactérias. O método poderia ajudar a identificar mutações que tornam as bactérias resistentes a antibióticos ou outros tratamentos, e também poderia ser usado para projetar novos medicamentos direcionados a pares de proteínas específicos.

“Estamos interessados ​​em entender como as mutações nas proteínas podem afetar a maneira como as células se comunicam”, disse Jeff Hasty, professor de bioengenharia na UC San Diego e autor sênior do estudo, publicado em 10 de novembro na revista Molecular Systems. Biologia. “Isto é importante porque pode ajudar-nos a compreender como as mutações contribuem para doenças, como o cancro, e como desenvolver novas terapias para combater essas mutações”.

No estudo, Hasty e sua equipe se concentraram em um par de proteínas chamadas LuxR e LuxI, que estão envolvidas na sinalização celular da bactéria Vibrio fischeri. V. fischeri é uma bactéria bioluminescente que vive nos órgãos luminosos de certos peixes e lulas. Quando as células de V. fischeri são expostas a um determinado produto químico, LuxR e LuxI interagem para ativar um gene que produz luciferase, uma enzima que emite luz.

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada transferência de energia de ressonância de fluorescência (FRET) para medir a interação entre LuxR e LuxI. FRET é um processo no qual a energia é transferida de uma molécula fluorescente para outra. Os pesquisadores anexaram uma molécula fluorescente ao LuxR e outra ao LuxI, e então usaram um microscópio para medir a quantidade de transferência de energia entre as duas moléculas.

Os pesquisadores descobriram que mutações em LuxR ou LuxI poderiam afetar a interação entre as duas proteínas, e que a força da interação estava correlacionada com o nível de produção de luz. Isto sugere que as mutações que interferem na interação entre LuxR e LuxI podem tornar as células de V. fischeri menos responsivas ao sinal químico que desencadeia a produção de luz.

Os pesquisadores também descobriram que as mutações no LuxR e no LuxI podem ter efeitos diferentes dependendo do contexto em que ocorreram. Por exemplo, uma mutação que interferiu na interação entre LuxR e LuxI numa estirpe de V. fischeri não teve o mesmo efeito noutra estirpe. Isto sugere que os efeitos das mutações podem ser dependentes do contexto e que é importante considerar o ambiente específico em que uma mutação ocorre ao interpretar os seus efeitos.

“Nosso estudo fornece uma maneira de medir os efeitos das mutações nas interações proteicas de forma quantitativa”, disse Hasty. “Esta informação pode ajudar-nos a compreender como as mutações contribuem para a doença e como conceber novas terapias para atingir essas mutações”.

Além de Hasty, o estudo também foi coautor do estudante de pós-graduação da UC San Diego, Alexander Wong, e do pesquisador de pós-doutorado Michael Harrington. O estudo foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde.