Pesquisadores da Universidade Shinshu, no Japão, descobriram que editar as propriedades químicas das fusicoccinas, um tipo de composto orgânico tóxico produzido por fungos para destruir as plantas, pode transformá-los em produtos químicos com propriedades antitumorais nas células. Os resultados do estudo foram publicados em Química - Um Jornal Europeu em setembro de 2018.

Embora as fusicoccinas sejam conhecidas por estarem envolvidas em várias atividades na célula de mamíferos, seus mecanismos exatos não foram bem compreendidos. Nas plantas, fusicoccinas se ligam estruturalmente a um tipo específico de proteína, chamadas proteínas 14-3-3. Em mamíferos, as mesmas proteínas 14-3-3 são responsáveis ​​por regular vários processos celulares, incluindo crescimento e morte celular, diferenciação e envelhecimento.

Nesse contexto, os autores analisaram especificamente o efeito de um modelo de fusicoccina na ligação entre as proteínas 14-3-3 e suas moléculas parceiras em um processo de formação de complexos funcionais maiores. Os pesquisadores demonstraram que uma mudança química chave na estrutura de uma fusicoccina não afeta apenas o comportamento de ligação entre uma proteína 14-3-3 e sua molécula parceira durante a formação do complexo (também conhecido como interação proteína-proteína, PPI), mas essa mudança também transformou a fusicoccina em uma substância tóxica com a capacidade de destruir células, o último sendo de particular relevância em células cancerosas.

"O que é mais intrigante para nós é que a simples mudança estrutural da fusicoccina, que de outra forma não possui qualquer toxicidade em células humanas, pode levar a agentes anticâncer, "diz Junko Ohkanda, Ph.D., autor correspondente do artigo de pesquisa e professor do Instituto de Agricultura, Shinshu University. "Nosso estudo sugere que o composto funciona como um estabilizador para as interações proteína-proteína. Apenas alguns exemplos disso são conhecidos até agora."

Os autores primeiro sintetizaram dois modelos de fusicoccinas, um com um grupo hidroxila crítico, ou uma região que contém uma molécula de hidrogênio que está ligada a uma molécula de oxigênio, e um sem um grupo hidroxila. Isso foi feito por meio de uma série de reações químicas. Para ser capaz de observar o efeito da fusicoccina nas interações proteína-proteína, os pesquisadores usaram rotulagem de fluorescência. Isso permitiu a eles diferenciar quando uma proteína se ligou a um tipo específico de fusicoccina sintética e entender os efeitos estruturais da proteína da presença ou ausência do grupo hidroxila.

Embora os compostos que regulam as interações entre as proteínas tenham surgido como novos alvos de drogas promissores na era pós-genoma e tenham recebido muita atenção nas últimas duas décadas, desenvolver uma molécula sintética que tenha essa função continua sendo um desafio. "Esperamos ser capazes de desenvolver um novo agente anticâncer clinicamente relevante com base em fusicoccinas, que controlam seletivamente as interações proteína-proteína que são críticas para a sobrevivência celular, "diz o professor Ohkanda.

De acordo com Ohkanda, a equipe de pesquisa acredita que "as fusicoccinas fornecem uma nova base molecular para o desenvolvimento de drogas antitumorais e indutores de PPI, que são altamente desejáveis ​​para uma maior compreensão da biologia celular. "Em suas pesquisas futuras, os autores têm como objetivo lançar luz sobre os mecanismos de ação. Como tal, eles já estão se concentrando na identificação dos alvos celulares.