Nova tecnologia de nanopartícula pode desvendar a estrutura e funções das proteínas de membrana

Nova tecnologia de nanopartícula pode desvendar a estrutura e funções das proteínas de membrana

11 jun
Postado por Categoria: Blog

Os pesquisadores do Karolinska Institutet (Instituto Karolinska), Suécia, desenvolveram uma tecnologia de nanopartículas que pode ser utilizada para estabilizar proteínas da membrana de modo que a sua estrutura possa ser estudada em um ambiente lipídico (gordura). O método, descrito em Nature Methods, faz com que seja possível ter acesso a drogas que anteriormente não poderiam ser investigadas e, portanto, potencialmente permite o desenvolvimento de novas medicinas terapêuticas, anticorpos e vacinas.

“A tecnologia, denominada Salipro, pode oferecer uma ampla gama de aplicações em potencial, que vão da biologia estrutural, para a descoberta de novos agentes farmacológicos, bem como a entrega de agentes terapêuticos e vacinas à base de proteínas”, disse Jens Frauenfeld, o primeiro autor, que estava trabalhando no Departamento de Bioquímica médica e Biofísica no Karolinska Institutet, quando o estudo foi realizado.

Proteínas da membrana são alvas de mais de 60% dos medicamentos em uso clínico. Além disso, as proteínas da membrana dos vírus são a unidade funcional chave nas vacinas comerciais. Assim, as proteínas de membrana são muito importantes na biologia, descoberta de drogas e vacinação. O problema que os pesquisadores enfrentam é que essas proteínas são muito instáveis e, portanto, difícil de serem melhor averiguadas. Elas são incorporadas nas membranas que são feitas de diferentes tipos de lipídios. Na maioria das vezes, os detergentes são utilizados para extrair as proteínas de membrana. No entanto, os detergentes são associados a estudos com instabilidade de proteínas e compatibilidade pobre a nível de estrutura e biofísica. Além disso, os detergentes não proporcionam um ambiente de lipídio, o que é importante para as proteínas de membrana.

Os pesquisadores por trás do novo estudo trabalharam em torno desse problema usando a pequena proteína celular saposina. Normalmente, a saposina transporta lipídeos de um lugar para outro dentro da célula. A saposina é conhecido por se ligar a lipídios, os pesquisadores avaliaram se seria possível desenvolver um método para fazer nanopartículas de lipídios à base de saposina estáveis. Em seguida, o método expandiria de modo que seria possível estabilizar e incorporar também as proteínas da membrana frágeis para essas nanopartículas de lipídios.

Os pesquisadores demonstraram que o método facilita a alta resolução de estudos em 3D de proteínas de membrana por uma única partícula elétron crio-microscopia, crio-EM, uma técnica cada vez mais popular entre os cientistas que querem estudar proteínas com resolução atômica. Eles também apresentam um método para extrair e estabilizar proteínas da membrana frágil a partir da membrana do vírus HIV.

“Para o nosso conhecimento, a preparação de proteína spike HIV apresentada no estudo usando o sistema salipro representa a primeira abordagem que permite a estabilização do HIV-1 spike, incluindo os domínios importantes da membrana, em um estado solúvel e funcional”, afirmou o professor Pär Nordlund do Department of Oncology-Pathology.

Os autores acreditam que a tecnologia possa também ser aplicável a outras proteínas do envelope viral, tal como hemaglutinina do vírus da gripe, vírus Ebola G-proteína ou proteína E do vírus da hepatite C.

Fonte: www.eurekalert.org

 

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