Primeira análise detalhada de como a roda-gigante molecular fornece prótons às fábricas celulares

Uma equipe de cientistas obteve a primeira visão detalhada de como uma roda gigante molecular fornece prótons às fábricas celulares, fornecendo novos insights sobre como as células geram energia.

A pesquisa, publicada na revista Nature, concentra-se em um complexo proteico chamado ATP sintase, encontrado nas membranas internas das mitocôndrias, as potências das células. A ATP sintase usa a energia de um gradiente de prótons para gerar trifosfato de adenosina (ATP), a principal moeda energética da célula.

O complexo ATP sintase é composto por duas subunidades rotativas, chamadas subunidades F1 e F0. A subunidade F1 contém o sítio catalítico onde o ATP é sintetizado, enquanto a subunidade F0 é responsável pela geração do gradiente de prótons.

O novo estudo, liderado por cientistas da Universidade da Califórnia, Berkeley, revela como a subunidade F0 da ATP sintase usa uma série de locais de ligação de prótons para transportar prótons através da membrana. Os prótons estão ligados aos locais em uma ordem específica, criando uma “via de transferência de prótons” que impulsiona a rotação da subunidade F0.

Essa rotação, por sua vez, impulsiona a rotação da subunidade F1, que sintetiza ATP.

"Esta é a primeira vez que conseguimos ver em detalhes como funciona a subunidade F0 da ATP sintase", disse o principal autor do estudo, Dr. Roderick MacKinnon. “Este novo entendimento poderá levar ao desenvolvimento de novos medicamentos que tenham como alvo a ATP sintase e inibam a sua função, o que poderá ter potencial terapêutico para uma variedade de doenças”.

A ATP sintase é uma enzima crítica para a produção de energia celular e o seu mau funcionamento está ligado a uma série de doenças, incluindo cancro e doenças neurodegenerativas. Ao compreender como funciona a ATP sintase, os cientistas poderão desenvolver novos tratamentos para essas doenças.

Fonte: Universidade da Califórnia, Berkeley