News

Experimentos de simulação de proteínas revelam pistas sobre as origens da doença de Parkinson

Uma nova pesquisa da Universidade Hebraica e do Penn State College of Medicine pode permitir o desenvolvimento de medicamentos para tratar a doença de Parkinson.

A doença de Parkinson é a segunda doença neurodegenerativa mais comum e afeta mais de 10 milhões de pessoas em todo o mundo.

Para entender melhor as origens da doença, uma equipe de pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém e do Penn State College of Medicine desenvolveram uma abordagem integrativa, combinando métodos experimentais e computacionais, para entender como proteínas individuais podem formar agregados ou agrupamentos prejudiciais. que são conhecidos por contribuir para o desenvolvimento da doença. Eles disseram que suas descobertas podem orientar o desenvolvimento de novas terapêuticas para atrasar ou mesmo interromper a progressão de doenças neurodegenerativas.

A alfa-sinucleína é uma proteína que ajuda a regular a liberação de neurotransmissores no cérebro e é encontrada nos neurônios. Ele existe como uma única unidade, mas comumente se junta a outras unidades para realizar funções celulares. Quando muitas unidades se combinam, pode levar à formação de corpos de Lewy, que estão associados a doenças neurodegenerativas como a doença de Parkinson e demência.

Embora os pesquisadores saibam que os agregados dessa proteína causam doenças, a forma como eles se formam não é bem compreendida. A alfa-sinucleína é altamente desordenada, o que significa que existe como um conjunto de diferentes conformações ou formas, em vez de uma estrutura 3D bem dobrada. Esta característica torna a proteína difícil de estudar usando técnicas de laboratório padrão. No entanto, a equipe de pesquisa usou computadores junto com experimentos de ponta para prever e estudar as diferentes conformações nas quais ele pode se dobrar.

“A biologia computacional nos permite estudar como as forças dentro e fora de uma proteína podem agir sobre ela”, disse Nikolay Dokholyan, professor de farmacologia da Faculdade de Medicina e pesquisador do Penn State Cancer Institute.

“Usando experimentos realizados no laboratório do professor Eitan Lerner no Departamento de Química Biológica da Universidade Hebraica de Jerusalém, uma série de algoritmos é responsável por forças efetivas que atuam em e sobre uma proteína específica e podem identificar as várias conformações que ela assumirá com base nessas forças. Isso nos permite estudar as conformações da alfa-sinucleína de uma forma que, de outra forma, seria difícil de identificar apenas em estudos experimentais ”.

No artigo publicado em 19 de maio na revista Structure , os pesquisadores detalharam sua metodologia para estudar as diferentes conformações da alfa-sinucleína. Eles usaram dados de experimentos anteriores para programar a dinâmica molecular da proteína em seus cálculos. Seus experimentos revelaram o conjunto conformacional da alfa-sinucleína, que é uma série de formas diferentes que a proteína pode assumir.

Usando experimentos de ponta, os pesquisadores descobriram que algumas formas de alfa-sinucleína são surpreendentemente estáveis ​​e duram mais de milissegundos. Eles disseram que isso é muito mais lento do que as estimativas de uma proteína desordenada que muda constantemente de conformação.

“O conhecimento anterior mostrou que essa proteína semelhante ao espaguete sofreria alterações estruturais em microssegundos”, disse Lerner. “Nossos resultados indicam que a alfa-sinucleína é estável em algumas conformações por milissegundos – mais lento do que o estimado anteriormente.”

“Acreditamos ter identificado formas estáveis ​​de alfa-sinucleína que permitem a formação de complexos com ela mesma e com outras biomoléculas”, disse Jiaxing Chen, um estudante graduado da Penn State’s College of Medicine. “Isso abre possibilidades para o desenvolvimento de drogas que podem regular a função dessa proteína.”

A co-autora principal de Chen, Sofia Zaer, ao lado de colegas da Universidade Hebraica, usou uma série de técnicas experimentais para verificar se a alfa-sinucleína poderia se dobrar nas formas estáveis ​​que a simulação previu. A equipe de pesquisa continua a estudar essas conformações estáveis, bem como todo o processo de agregação da alfa-sinucleína no contexto da doença de Parkinson.

“As informações do nosso estudo poderiam ser usadas para desenvolver reguladores de pequenas moléculas da atividade da alfa-sinucleína”, disse Lerner. “Drogas que previnem a agregação de proteínas e aumentam sua função neurofisiológica normal podem interferir no desenvolvimento e progressão de doenças neurodegenerativas.”

Fonte: https://www.israelnationalnews.com


Ver também:


O ensino de alta qualidade já está ao alcance de todos e em qualquer lugar. Educação de Ensino em Casa, Jardins de Infância e Escolas, com cursos educacionais pré-escolar, ensino básico, fundamental e médio!

Gratuitamente, clique e comece já!

Print Friendly, PDF & Email

Joice Maria Ferreira

Colunista associado para o Brasil em Duna Press Jornal e Magazine, reportando os assuntos e informações sobre as atualidades sócio-políticas e econômicas da região.
Botão Voltar ao topo