Um novo mecanismo para a desativação de proteínas switch foi identificado por pesquisadores da Ruhr-Universität Bochum, liderado pelo Professor Klaus Gerwert e Dr. Till Rudack do Departamento de Biofísica, e a Universidade de Uppsala na Suécia. Proteínas de troca, como Ras, regulam muitos processos no corpo e afetam doenças como o câncer. A equipe de pesquisa publicou seu relatório sobre o mecanismo recém-descoberto na edição atual do Jornal da American Chemical Society .

Vinculado a trocar proteínas, a molécula de GTP é vital para a desativação de muitos deles. Se um dos três grupos fosfato for separado do GTP, a proteína muda para "desligada, "afetando assim os processos celulares." As proteínas são extremamente eficientes e aceleram reações que normalmente levariam bilhões de anos para que sejam executadas em uma fração de segundo, "diz Klaus Gerwert.

Pelo menos uma molécula de água está sempre envolvida no processo de desativação. A data, os pesquisadores presumiram que essa molécula de água precisava ser ativada - ou seja, por um parceiro de reação transferindo um próton para a molécula de água. "A natureza do parceiro de reação foi discutida por décadas - é o próprio GTP ou um componente de proteína, "explica Carsten Kötting, um dos autores da equipe baseada em Bochum. "No estudo atual, identificamos surpreendentemente um mecanismo inteiramente novo, onde a ativação ocorre sem qualquer transferência de prótons. "

Teoria versus experimento

Usando análise auxiliada por computador, a equipe estudou todas as opções de desativação para sete sistemas diferentes de proteína switch. Os pesquisadores identificaram, assim, várias velocidades para o processo de desativação. Eles compararam as velocidades calculadas com os valores obtidos em experimentos por meio de espectroscopia infravermelha resolvida no tempo.

Embora os valores para os dois mecanismos anteriormente suspeitos se desviassem fortemente um do outro, os resultados experimentais para o mecanismo recém-identificado corresponderam às suposições teóricas - para todos os sete sistemas testados, em que. "As partidas mostram que nosso mecanismo de desativação recém-descoberto é universal e, consequentemente, é relevante para vários processos celulares, "conclui Till Rudack.

Mecanismo relevante para a formação de tumor

"As doenças são frequentemente causadas por um defeito no mecanismo de desativação de proteínas-chave, "diz Till Rudack." A fim de compreender os processos moleculares subjacentes às doenças e desenvolver terapias, temos que entender primeiro o mecanismo de desativação. "

O mecanismo de desativação recém-identificado é, por exemplo, responsável por desligar o Ras, uma proteína cujos defeitos resultam em crescimento celular descontrolado em tumores. Os pesquisadores vêm tentando há décadas encontrar uma droga que afete a proteína Ras disfuncional em tumores humanos. "Esperamos que nossos resultados expliquem por que a pesquisa permaneceu infrutífera até o momento, "diz Klaus Gerwert." O mecanismo correto de desativação molecular pode agora se tornar o ponto de partida para o desenvolvimento de drogas anticâncer ".