As proteínas desempenham um papel crucial no corpo humano. Essas moléculas complexas ajudam a manter a estrutura e função de órgãos e tecidos, regulando a atividade celular no nível mais fundamental.

Entender como essas proteínas funcionam pode ser a chave para usá-las na luta contra doenças - uma ideia que os químicos da Universidade do Sul da Flórida transformaram em progresso.

Um novo estudo, liderado pelo professor assistente de química da USF Ioannis Gelis, Ph.D., publicado em Nature Communications , está dando aos pesquisadores uma visão nunca antes vista sobre o funcionamento interno do complexo de proteína Hsp90-Cdc37-quinase.

Um complexo de proteínas é um grupo de moléculas de proteínas individuais que se unem e interagem umas com as outras. Quase todo processo celular requer que esses complexos se formem para funcionar adequadamente. Contudo, em muitos casos, particularmente na presença de mutações celulares, como em pacientes com câncer, esses complexos podem promover ainda mais a progressão da doença.

"Se conseguirmos entender como funciona essa maquinaria molecular, esperamos poder desenvolver novas estratégias para inibir essas proteínas, "disse Gelis.

No complexo de proteínas estudado pela equipe de pesquisa da USF, Hsp90 e Cdc37 agem como a chaperona ou proteínas auxiliares, o que significa que seu trabalho é ativar e proteger a proteína "cliente", nesse caso, uma quinase. Uma vez ativado, a quinase então facilita uma variedade de outras funções celulares. Em pessoas saudáveis, isso é bom. Mas, para células cancerosas que carregam cinases mutadas, por exemplo, o funcionamento adequado desse complexo é ruim, pois promove a progressão do câncer. Em essência, ele protege as células cancerosas.

Gelis diz que a ideia é impedir que essas células cancerosas funcionem da maneira que normalmente funcionariam. O truque é evitar que as proteínas chaperonas ativem e protejam o cliente, permitindo que o mecanismo de defesa existente da célula degrade naturalmente a proteína mutada.

“Existem muitas empresas e grupos acadêmicos que estão trabalhando ativamente para desenvolver inibidores que desorganizariam esses complexos, "disse Gelis." Nosso trabalho mostra a eles como esse complexo se desregula em condições fisiológicas naturais.

Usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR), Gelis e sua equipe conseguiram obter alta resolução, imagens tridimensionais dessas proteínas. Os pesquisadores observaram que a adição de apenas alguns átomos ao Cdc37 (fosforilação), é uma modificação que resulta em uma mudança estrutural significativa da proteína. Uma vez que a fosforilação inicial ocorre, Hsp90 experimenta sua própria modificação que faz com que todo o complexo se desintegre.

"É um mecanismo muito intrigante e intrigante pelo qual ocorre a dissociação desses complexos, "disse Gelis." A modificação química nessa proteína singular é muito pequena, mas traz uma grande mudança conformacional que afeta todo o complexo. Os detalhes moleculares revelados em nosso estudo contribuem para uma compreensão mais abrangente da função dessas proteínas e ajudará no desenvolvimento de melhores medicamentos para o tratamento do câncer. "