Philipp Ochtrop da Universidade de Umeå trabalhou em um projeto para transformar as duas enzimas AnkX e Lem3 da bactéria Legionella pneumophila em uma ferramenta valiosa para a modificação química de proteínas. Esta nova abordagem para a funcionalização de proteínas pode permitir que os cientistas investiguem a função das proteínas e desenvolvam novos medicamentos contra doenças potencialmente fatais.
A nova técnica, que é descrito na tese de doutorado de Philipp Ochtrop, é baseado em uma reação enzimática chamada fosfocolinação. A fosfocolinação é catalisada pela proteína AnkX, que usa uma pequena molécula orgânica chamada CDP-colina para transferir um grupo fosfocolina para as proteínas da célula hospedeira e, assim, manipular sua função. A fosfocolinação faz parte de várias reações químicas específicas que são utilizadas pela Legionella pneumophila para invadir uma célula hospedeira após a infecção e transformá-la em um ambiente adequado para sua multiplicação. Consequentemente, esses eventos levam ao aparecimento de pneumonia grave.
"O interessante sobre a química das bactérias intracelulares é que ela é muito diferente em comparação com a química das células humanas. Esta é uma chance única de usar enzimas de bactérias na bioquímica, biologia celular e biotecnologia sem ter reatividade sobreposta com enzimas de células humanas, "diz o supervisor Christian Hedberg.
A ideia de usar o AnkX para rotular proteínas surgiu por coincidência durante os estudos sobre como o AnkX modifica certas proteínas com fosfocolina. Os experimentos revelaram que o AnkX não se preocupou particularmente com a estrutura tridimensional de suas proteínas-alvo, mas apenas reconheceu uma curta sequência de aminoácidos na proteína. Esta descoberta levou à conclusão de que qualquer proteína pode ser modificada pelo AnkX, desde que a sequência correta de reconhecimento de aminoácidos seja adicionada geneticamente.
"Em combinação com análogos CDP-colina que preparamos sinteticamente, a estratégia desenvolvida pode ser explorada para funcionalizar reversivelmente proteínas de interesse com uma variedade de alças químicas e biofísicas úteis ", disse Philipp Ochtrop.
"Um futuro uso médico potencial para nossos resultados pode ser a rotulagem seletiva de anticorpos com drogas específicas que são consequentemente direcionadas às células cancerosas e as matam. Esta abordagem seria altamente benéfica e reduziria os efeitos colaterais comuns que são exibidos pela terapia convencional do câncer."
Philipp Ochtrop desenvolveu seus estudos em uma colaboração estreita e altamente interdisciplinar com uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor Aymelt Itzen da Universidade Técnica de Munique.
