Um novo estudo publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences poderia mudar a forma como os cientistas olham para uma das enzimas mais essenciais na medicina na esperança de desenvolver drogas melhores e mais econômicas no futuro.

As enzimas são moléculas que aceleram as reações químicas dentro das células. O corpo humano é o lar de milhares de enzimas que desempenham funções vitais, como a digestão da gordura e a quebra do açúcar em glicose.

O papel, co-autoria do professor associado de UT Bioquímica e Biologia Celular e Molecular Nitin Jain e a estudante Sara Lemmonds, quem já se formou, olha atentamente para o citocromo P450, uma enzima que ocorre naturalmente no corpo e em outros ambientes. Esta enzima é crítica no metabolismo de mais de 90 por cento de todos os medicamentos farmacêuticos.

Quando um medicamento é administrado, geralmente não é usado inteiramente pelo corpo, e o excesso residual pode se tornar tóxico. "É função do P450 ligar-se ao resto da droga no fígado para garantir que seja excretado com segurança, "explicou Lemmonds.

Os cientistas sabem que o P450 tem outra característica notável:pode permanecer estável sob altas temperaturas. A mesma enzima foi encontrada em bactérias em fontes termais e depósitos vulcânicos e foi observada funcionar normalmente, apesar das temperaturas extremas.

Os pesquisadores da UT estão aprimorando a tolerância da enzima ao calor.

"As reações químicas produzidas pelas enzimas P450 humanas são mais eficientes quando ocorrem em temperaturas crescentes, "disse Jain.

Até agora, os cientistas acreditavam que a tolerância do P450 ao calor tinha origem em sua estrutura rígida. Contudo, O estudo de Jain e Lemmonds sugere que essas proteínas podem ser bastante flexíveis.

"Ao compreender melhor a relação entre flexibilidade e alta temperatura, os cientistas podem criar enzimas P450 aprimoradas voltadas para aplicações de biotecnologia e desenvolver drogas melhores para humanos, produzindo-os em massa e tornando-os mais econômicos, "Jain disse.

Para o estudo, pesquisadores coletaram bactérias termofílicas - aquelas que prosperam em temperaturas entre 106 e 262 graus Farenheit - de fontes termais e isolaram a enzima P450.

Eles submeteram as enzimas isoladas a espectroscopia e espalhamento de nêutrons, duas técnicas baseadas em magnetismo, para ajudar a iluminar a ligação entre flexibilidade e estabilidade térmica.

"Pode haver outras enzimas que são tão flexíveis em temperaturas mais altas do que P450, ou que pode se tornar tão flexível por meio de simples mutações. Se então, o conhecimento adquirido em estudos futuros sobre eles poderia então ser usado para direcionar processos específicos no corpo, tratar doenças, ou fazer novos produtos químicos, "disse Lemmonds.