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28 agosto 2018

Avanços em pesquisas envolvendo enzima molecular podem ser a chave de tratamentos para doenças metabólicas e câncer.



A descoberta das acrobacias moleculares de uma enzima celular chave poderia levar a novos tratamentos para o câncer e doenças metabólicas, como obesidade e diabetes
A enzima celular é chamada PI3KC2A e, embora os cientistas soubessem que ela controla muitas funções celulares cruciais, como o controle do que ocorre nas membranas celulares quando recebem sinais externo ou como os sinais afetam os processos vitais dentro das células, permaneciam inseguros quanto aos mecanismos estruturais detalhados. Esses processos regulam, entre outras coisas, como as células crescem, se dividem e se diferenciam.
Agora, um novo artigo publicado no jornal Molecular Cell descreve pela primeira vez como a enzima celular muda de um estado inativo dentro da célula para um estado ativo na membrana celular.
Os pesquisadores, do Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) em Berlim, na Alemanha, em conjunto com colegas da Universidade de Genebra, na Suíça, investigam a PI3KC2A há algum tempo.
O novo trabalho revela fatos anteriormente desconhecidos sobre um mecanismo celular crucial chamado "captação de receptor". Interrupções de processos envolvendo esse mecanismo estão implicadas em doenças como câncer, diabetes e outros distúrbios metabólicos.
Os autores afirmam que suas descobertas "podem fornecer um alvo direto para terapias".
Membranas celulares são sistemas dinâmicos
As membranas celulares fazem muito mais do que manter o conteúdo das células juntas. Elas são sistemas dinâmicos que controlam rigidamente a passagem de produtos químicos para dentro e para fora da célula. A estrutura de uma membrana celular tem sido descrita como um "mar de lipídios”, contendo aglomerados flutuantes de proteínas que controlam a "permeabilidade seletiva" da membrana.
Os lipídios, que são moléculas semelhantes à gordura, também são ativos no processo de permeabilidade, funcionando como "interruptores moleculares" para cascatas de sinais químicos que são ligados dentro das células. Muitas dessas cascatas controlam funções essenciais, como crescimento, divisão e diferenciação de células.
Enzimas como a PI3KC2A têm um papel a desempenhar na produção dos lipídios, que atuam como interruptores moleculares. Portanto, encontrar maneiras de direciona-los pode levar a medicamentos que possam interferir nesses processos. A diferenciação celular, por exemplo, é crucial para a formação de novos vasos sanguíneos, ou angiogênese, que é um passo fundamental no crescimento do tumor.
Captação de receptores
Em trabalhos anteriores, os cientistas já haviam descoberto muito sobre a biologia estrutural e celular dos processos envolvendo PI3KC2A, incluindo o seu papel na captação de receptores, tendo estabelecido, por exemplo, que ligantes ou sinais químicos externos, de fora da célula, estimulam a enzima, ligando-se a proteínas de superfície chamadas receptores. Tais ligantes incluem insulina e fatores de crescimento, que acionam cascatas de sinalização dentro das células.
Uma vez ativado, o PI3KC2A permite um processo chamado endocitose, no qual pequenos sacos, ou vesículas transportam os "receptores ligados ao ligante" para o interior da célula. Uma vez dentro da célula, os receptores ligados ao ligante acionam as cascatas de sinalização que controlam funções celulares cruciais.
O novo estudo é significativo porque revela as mudanças detalhadas que o PI3KC2A sofre em cada etapa deste processo.
Enzima ativa "desdobra seus braços"
O grupo de pesquisadores explica que uma das coisas que eles descobriram é que, quando a enzima celular, ou quinase está inativa e descansando dentro da célula, parece "enrolada, como se tivesse envolvido seus 'braços' em torno de si". A enzima só se torna ativa quando dois componentes da membrana celular estão no mesmo lugar ao mesmo tempo. "Quando isso acontece", dizem, "a quinase desdobra seus 'braços' e cada 'braço' se liga a um dos dois componentes".
Alguns segundos depois disso, o processo será iniciado. A enzima começa a produzir muitas moléculas de sinalização lipídica que, então, acionam a "captação de receptores de sinalização ativada" no interior da célula, que  desencadeiam as cascatas que regulam o crescimento, a divisão e a diferenciação das células.

Fonte : abeso
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