Identificado pelo Centro Nacional de Biotecnologia do CSIC em um trabalho internacional MADRID 23 fev. (EUROPA PRESS) -
O Centro Nacional de Biotecnologia (CNB) do Conselho Superior de Investigação Científica (CSIC) identificou, em conjunto com a Universidade alemã de Gotinga, um novo mecanismo que permite às células degradar proteínas sem consumir energia, o que, segundo eles, abre as portas ao desenvolvimento de alternativas terapêuticas em campos como a Oncologia.
O referido trabalho, publicado na revista especializada Science Advances, descreve uma nova via completamente diferente da conhecida até agora, uma vez que possibilita futuras estratégias para evitar a acumulação de proteínas defeituosas, algumas delas tóxicas, envolvidas em doenças neurodegenerativas e, potencialmente, também em alguns tipos de câncer.
A pesquisa mostra como ocorrem mudanças estruturais na máquina celular responsável pelo processo de degradação das proteínas, chamada proteassoma, sem a necessidade da marcação que as identifica como “lixo celular”, considerada, até agora, indispensável. A funcionalidade celular depende, em grande medida, da manutenção do equilíbrio interno na produção e degradação dessas proteínas, um processo conhecido, neste caso, como proteostase, que mantém o equilíbrio e a qualidade de todas as proteínas da célula.
“Quando uma proteína é danificada, ela deve ser reparada ou destruída para evitar que cause problemas”, explicou um dos diretores deste trabalho e pesquisador do CNB-CSIC, José María Valpuesta, que acrescentou que, “neste sistema, atuam como guardiãs algumas moléculas denominadas chaperonas e cochaperonas moleculares”. “Ambas decidem o destino dessas proteínas”, expôs. Assim, Valpuesta divulgou que, “se elas podem ser recuperadas, elas as ajudam a se dobrar para adquirir sua configuração tridimensional”, enquanto que, se não, “as enviam para a máquina de reciclagem celular mais importante, o proteassoma”. No entanto, até agora pensava-se que o proteassoma precisava de uma marca para reconhecer as proteínas danificadas que deve eliminar, marcação essa realizada por outra proteína minúscula, chamada ubiquitina, que se une às proteínas defeituosas.
Aprofundando o aspecto central deste estudo, o CSIC indicou que, na via de eliminação de proteínas conhecida até agora, é consumida energia proveniente de uma molécula que funciona como “combustível”, o ATP, que libera a força que o proteassoma utiliza para introduzir no seu interior as proteínas danificadas antes de destruí-las.
CHAPERONA HSP70 E COCHAPERONA BAG1 Este trabalho mostra um sistema alternativo no qual outra proteína, chamada Bag1, altera a forma do proteassoma para abrir uma entrada direta sem consumir ATP. Nesse mecanismo alternativo, participa o tandem de proteínas formado por duas proteínas guardiãs (a chaperona Hsp70 e a cochaperona Bag1), das quais a primeira “pode se unir a diferentes cochaperonas e marcar as proteínas a serem degradadas”, afirmou o pesquisador do CNB-CSIC e outro dos responsáveis por esta investigação, Jorge Cuéllar.
“Observamos que, se a cochaperona envolvida for a Bag1, a marcação com ubiquitina é ignorada e as proteínas danificadas podem ser transferidas diretamente para o proteassoma, onde são degradadas de maneira eficiente”, continuou Cuéllar, que acrescentou que a Bag1 “não só atua como ponte, mas induz mudanças estruturais no proteassoma que facilitam a entrada da proteína em sua câmara catalítica”.
Por tudo isso, os especialistas apontaram que esta última parece estar no centro desse novo processo de degradação mediado pelo proteassoma e, embora seja cedo para saber o quão generalizado é esse mecanismo, análises preliminares indicam que ele pode estar associado à degradação de proteínas amilóides.
Além disso, os especialistas indicaram que foi descrito que a Bag1 protege as células neuronais da toxicidade de várias proteínas amilóides, e a Hsp70 parece impedir a formação de amilóides. “Por enquanto, brincamos com a ideia de que, em condições de estresse, a co-chaperona Bag1 poderia ser regulada para cima de forma semelhante ao que ocorre com a Hsp70, para facilitar a eliminação de proteínas formadoras de amilóide, sem a necessidade de marcá-las com ubiquitina e gastar energia para que o proteassoma as degrade”, apontou Valpuesta.
“Estamos diante de uma descoberta que não apenas resolve um mistério sobre a degradação proteica, mas também pode estabelecer as bases para uma nova geração de terapias direcionadas”, confirmou o primeiro signatário deste artigo, Moisés Maestro, uma vez que existe potencial para inspirar o design de moléculas semelhantes aos PROTACs (fármacos que recrutam proteínas para sua degradação), mas baseadas em Bag1.
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