Uma equipe de cientistas da Universidade de East Anglia (UEA) desenvolveu uma nova maneira de obter informações antes inacessíveis sobre as funções de um grupo de proteínas essenciais.

Muitas proteínas contêm um cofator - um componente adicional que costuma ser crucial para a função da proteína. Os aglomerados de ferro-enxofre são cofatores de proteínas que desempenham papéis essenciais em uma ampla gama de processos, incluindo a respiração, fotossíntese, e replicação / reparo de DNA.

As proteínas do cluster ferro-enxofre também desempenham papéis importantes na detecção de mudanças ambientais, permitindo que as bactérias criem uma resposta adaptativa. Isso é crucial para sua sobrevivência, por exemplo, em patógenos que tentam escapar do sistema imunológico humano. Os aglomerados de ferro-enxofre são reativos e frágeis, tornando-os difíceis de trabalhar, e suas propriedades funcionais são frequentemente complexas.

Os pesquisadores da UEA desenvolveram um novo método para estudar esses delicados aglomerados de ferro-enxofre baseado em espectrometria de massa - uma técnica avançada que pode identificar proteínas medindo sua massa com grande precisão.

Em aplicações comuns de espectrometria de massa nas ciências da vida, as proteínas que estão sendo estudadas estão em um estado desdobrado e qualquer informação sobre os cofatores é perdida. A equipe desenvolveu maneiras de manter as proteínas do cluster ferro-enxofre em um estado dobrado com o cluster ligado durante o experimento de espectrometria de massa, e monitorar sua reatividade em tempo real.

FNR é uma proteína contendo um aglomerado de ferro-enxofre que funciona como um sensor de oxigênio (O2). É a chave para a capacidade de bactérias como a E. coli de 'respirar' na ausência de O2 e sofre um complexo processo de conversão de agrupamento quando o O2 está presente. Isso elimina sua capacidade de ligar o DNA, permitindo-lhe regular a ativação de enzimas que utilizam O2 para a respiração e desligar aquelas que não podem.

Usando sua abordagem de espectrometria de massa, os pesquisadores foram capazes de detectar pela primeira vez todos os componentes da reação simultaneamente, fornecendo detalhes sem precedentes do processo de conversão.

Prof Nick Le Brun da Escola de Química da UEA, quem liderou a equipe, disse:"Este trabalho demonstra o potencial excitante da espectrometria de massa para fornecer um nível de compreensão deste cofator comum que anteriormente não era possível.

"A capacidade de 'ver' e distinguir claramente todas as espécies reagentes neste processo ao mesmo tempo é extremamente vantajosa. Dada a importância e a natureza onipresente das proteínas do cluster ferro-enxofre, a metodologia que desenvolvemos promete ter ampla aplicação em pesquisas futuras em sistemas envolvendo interações e reações de cofatores de proteínas, particularmente com moléculas pequenas como O2, óxido nítrico, nitrogênio e hidrogênio. "