Os pesquisadores resolvem a estrutura da proteína associada a doenças hereditárias da retina
p Modelo por pesquisadores da UNH do complexo ativado do dímero PDE6 (verde e ciano) com duas subunidades de transducina (azul e laranja) associadas à membrana fotorreceptora. Crédito:UNH
p Pesquisadores da Universidade de New Hampshire relataram o primeiro modelo estrutural para uma enzima chave, e sua proteína ativadora, que pode desempenhar um papel em algumas doenças oculares geneticamente herdadas, como retinite pigmentosa e cegueira noturna. p "Tem havido pesquisas substanciais sobre a via bioquímica envolvendo esta enzima, conhecido como PDE6, mas definir modelos de nível atômico é importante para localizar mutações PDE6, a fim de entender por que elas causam doenças e como podemos desenvolver novas intervenções terapêuticas para gerenciar doenças retinais, "disse Rick Cote, diretor do Centro de Pesquisa Biomédica e Bioengenharia Integrada e investigador principal do estudo.
p A visão começa nas células fotorreceptoras da retina, que contém bastonetes, responsável pela visão na penumbra, e cones, que são ativos em luz mais forte e capazes de visão colorida. Quando a luz é absorvida pelos bastonetes e cones, ele desencadeia uma via que ativa a enzima fosfodiesterase 6, ou PDE6. Isso gera um impulso nervoso para o cérebro que, em última análise, resulta na percepção visual. Algumas doenças oculares hereditárias geneticamente são causadas por mutações em PDE6, ou sua proteína ativadora, transducina, que pode levar a perturbações da visão normal ou mesmo à cegueira total.
p No estudo, publicado recentemente no
Journal of Biological Chemistry , pesquisadores relataram como eles foram capazes de usar reticulação química combinada com análise de espectrometria de massa para resolver a estrutura de PDE6 em seus estados não ativado e ativado por transducina. Esta abordagem permitiu a visualização de regiões flexíveis de subunidades catalíticas e inibitórias de PDE6 individuais que foram mal resolvidas em trabalhos anteriores, bem como a arquitetura molecular geral do complexo de proteína ativada.
p "Determinar a estrutura dessas proteínas de sinalização visual sempre foi um desafio devido à sua complexidade, "disse Michael Irwin, doutorando em bioquímica e autor principal. "Ter informações estruturais detalhadas sobre como o PDE6 é ativado pela transducina nos ajudará a entender as causas moleculares dos distúrbios visuais e doenças cegas resultantes de mutações nessas proteínas."
p O tratamento médico atual para tais doenças da retina herdadas geneticamente pode incluir terapia genética ou drogas destinadas a inibir o processo da doença. Contudo, nem sempre conseguem restaurar o equilíbrio do PDE6 e prevenir a cegueira. Os cientistas acreditam que conhecer as estruturas moleculares dessas proteínas de sinalização visual e como elas interagem entre si pode oferecer pistas para o desenvolvimento de novos medicamentos para restaurar a visão e prevenir a cegueira.
p A pesquisa foi financiada pelo National Eye Institute, o Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais, o Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano, a National Science Foundation, e o UNH Research Office.