sábado, 31 de janeiro de 2015

Feixes de neutrons revelam como dois pedaços do quebra-cabeça formam potencialmente o Parkinson

As proteínas GCase (em rosa) e α-syn (azul) formam um complexo na membrana celular. A reflectometria de neutrons (sugerida pelo feixe amarelo) revelou que a estrutura do complexo. α-Syn desloca GCase um pouco longe da membrana, possivelmente contribuindo para efeitos relacionados com a doença de Parkinson. Crédito: Alan Hoofring / NIH Medical Arts
January 30, 2015 - Para compreender doenças como a doença de Parkinson, o mais ínfimo dos quebra-cabeças pode trazer grandes respostas. É por isso que uma equipe que inclui cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) determinaram como duas peças-chave do potencial quebra-cabeças de Parkinson se encaixam, em um esforço para revelar como a doença ainda pouco compreendida desenvolve e afeta suas vítimas.

Este quebra-cabeças é difícil, porque suas peças não são apenas microscópicas mas tridimensionais, e pode até mesmo mudar de forma. As peças são moléculas de proteínas cujos nomes longos são abreviados como GCase e α-syn. As duas proteínas envolvem-se em torno de si e assumem uma forma complicada antes de unirem-se à superfície da membrana dentro de uma célula neural no cérebro da vítima.

Embora grande parte permanece desconhecido sobre o Parkinson, pistas abundam de que o comportamento das proteínas é de alguma forma importante. Vítimas de Parkinson têm um acúmulo de α-syn em suas células, um possível fator para a demência que muitas vezes a doença traz. Elas também são muito mais propensas a ter uma mutação no gene que instrui as células para criar GCase. Os baixos níveis de GCase causam outra doença, Gaucher, e, em alguns indivíduos que sofrem de tanto de Parkinson como Gaucher simultaneamente, Parkinson pode aparecer em uma idade mais jovem.

Para obter um melhor controle sobre a forma como estas proteínas operam no corpo, a equipe que também incluiu cientistas dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) e Carnegie Mellon University-veio para o centro do NIST para Pesquisa de Nêutrons (NCNR) para obter uma imagem de como as duas proteínas se combinam numa única unidade chamada de complexo que interage com as membranas das células. Usando técnicas incluindo reflectometria de nêutrons, a equipe manipulou com a primeira imagem strutural do complexo GCase / α-syn, incluindo a sua mudança de forma, que Jennifer Lee, do NIH diz que não teria sido detectável por outros métodos.

"Isso nos dá um modelo de interação potencial dos dois e permite estruturar idéias de como α-syn pode interferir com a atividade de uma membrana celular", diz Lee. "Uma contribuição igualmente importante aqui é que esta é a primeira forma, creio eu, de olhar para a formação do complexo na interface membrana usando a ciência de nêutrons."

O estudo ainda deixa muitos mistérios sobre o complexo, nomeadamente como prende e interage com a membrana dentro de uma parte da célula chamado o lisossoma, onde α-syn é quebrado. A equipe planeja seguir com as investigações adicionais, especialmente uma vez que uma melhor reflectometria poderia oferecer uma maior resolução ao chegar no NCNR em de 2017. Enquanto isso, os resultados do estudo atual e as ferramentas que forneceu-lhes, dará à equipe outras opções para explorar.

"Ele estabelece as bases para explorar a complexa relação entre proteínas que estão envolvidas nas causas da doença", diz Lee. "Isso também vai oferecer um caminho para que possamos investigar outras substâncias que possam afetar a interação." (original em inglês, tradução Google, revisão Hugo) Fonte: Phys.org.

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