Quando os oligoelementos atingem níveis tóxicos, coisas ruins acontecem.

Pacientes que sofrem de doença de Alzheimer e Parkinson possuem níveis significativamente mais elevados de zinco e ferro em seus cérebros do que pacientes saudáveis. Aqueles com câncer de pâncreas têm uma quantidade incomumente alta de um transportador de zinco específico. Então, controlar esses níveis pode ser um plano eficaz de ataque contra essas doenças e outras, disse Jian Hu, Bioquímico da Michigan State University.

Hu e uma equipe de cientistas da MSU revelaram uma estrutura-chave de uma máquina molecular, um transportador ZIP de zinco. O mapeamento do núcleo de uma ZIP bacteriana - outra celebrada pela primeira vez pelo laboratório de Hu - expõe sua estrutura e mecanismos que são comuns na família ZIP que consiste, que compreende milhares de transportadores de metal.

O genoma humano codifica um total de quatorze ZIPs, e muitos deles estão associados a doenças. A descoberta, publicado na edição atual da Avanços da Ciência , dá às empresas farmacêuticas metas para testar novos medicamentos.

"ZIP4 é superexpressado de forma aberrante em células de câncer pancreático, mas não está presente no tecido pancreático normal, "Hu disse." Este, e sabendo que as mutações ZIP4 também levam a um distúrbio genético letal, torna o ZIP4 um alvo principal de drogas que possivelmente poderia ajudar pacientes que sofrem de muitas doenças. "

A desordem genética, Acrodermatite Enteropática, é uma condição rara, mas letal, causada por deficiência severa de zinco. Uma descoberta anterior do laboratório de Hu revelou o exterior da estrutura da ZIP4, ou seu domínio extracelular, que funciona como um acessório que torna o maquinário mais eficiente.

“Mas sem conhecer as informações estruturais do núcleo, não sabemos exatamente como o acessório funciona, "Hu disse." Agora vemos que o domínio transmembrana é o núcleo da máquina que conduz o transporte de zinco. "

A estrutura da equipe revela uma dobra sem precedentes para os transportadores de membrana, implicando um mecanismo de transporte único.

"Isso distingue a família ZIP de qualquer outra família de transportadores conhecida, "Hu disse.

Resolver a estrutura do cristal também levou a uma descoberta surpreendente. O exame da arquitetura molecular revelou dois íons metálicos presos no meio da membrana, formando um centro de metal binuclear.

"É bastante incomum porque se assemelha aos centros catalíticos de algumas metaloenzimas, mas aparentemente os ZIPs não são enzimas, "Hu disse." Esclarecer a função do centro de metal binuclear é um dos nossos principais objetivos em estudos futuros. "

Hu dedicou grande parte de sua carreira estudando zinco e outros oligoelementos, pois são essenciais para a vida. O zinco é o segundo oligoelemento mais comum atrás do ferro. Ao decifrar como o corpo mantém os níveis adequados e explorar os efeitos quando esses elementos dão errado, ele espera desbloquear os mecanismos dos segredos do ZIP humano em suas muitas funções críticas.

"A longo prazo, esperamos que nosso estudo contribua para a descoberta dos inibidores ZIP para câncer de pâncreas e outras doenças devastadoras, "Hu disse.