Uma equipe de cientistas liderada pelo professor David M. Mueller da Rosalind Franklin University, PhD, resolveu a estrutura da ATP sintase mitocondrial, uma enzima que produz ATP, trifosfato de adenosina, a principal fonte de energia das células.

Dada a importância da ATP sintase na alimentação da célula, determinar a estrutura completa da enzima tem sido um santo graal científico, prometendo revelar segredos sobre a máquina de ATP que poderiam levar à identificação de alvos terapêuticos e à compreensão avançada de doenças metabólicas e outras patologias celulares.

"Compreender como a enzima realmente funciona requer o conhecimento de sua estrutura molecular tridimensional em nível atômico, "disse o Dr. Mueller, investigador principal do estudo que usou microscopia crioeletrônica (crio-EM) para revelar a enzima em resolução quase atômica.

A primeira estrutura completa da ATP sintase fornece evidências do mecanismo pelo qual a droga oligomicina inibe a enzima e como as mutações causadoras de doenças interrompem a função da molécula. Resolver a estrutura supera uma barreira para a compreensão de sua função mais ampla provável em doenças e mecanismos de drogas.

O estudo, publicado pela revista Ciência por meio do primeiro lançamento em 12 de abril, abre o caminho para determinar as estruturas de outros estados funcionais da ATP sintase, que tem sido objeto de estudos estruturais por décadas em laboratórios de todo o mundo.

Dr. Mueller, um investigador do Centro de Doenças Genéticas da universidade, adotou uma abordagem diferente em colaboração com cientistas do National Institutes of Health e uma equipe da Universidade de Harvard. Eles usaram análise crio-EM para decifrar a ATP sintase projetada, que foi sintetizado em levedura e reconstituído em nanodiscos para permitir a análise estrutural. Embora o cryo-EM não seja novo, avanços na tecnologia tornaram possível resolver a estrutura em resolução quase atômica.

"Este estudo ilustra como um esforço coordenado por cientistas pode levar a um objetivo importante, "Dr. Mueller disse." Nenhum de nós estava olhando para este projeto do nosso ponto de vista particular. Estávamos focados no próprio objetivo. Por meio da colaboração, resolvemos um problema que, individualmente, nós não poderíamos. "