Se a enzima p97 / VCP
funcionar corretamente, a célula é capaz de quebrar acúmulos de
proteínas mal dobradas - para serem vistas na imagem da esquerda
como pontos brancos. Depois de bloquear a enzima, aglomerados de
proteínas se acumulam - vistos à direita como estruturas magentas.
Crédito: AG Buchberger, Universidade de Würzburg
9 de maio de 2025 - Em
doenças neurodegenerativas, como Alzheimer ou Parkinson, as
proteínas se acumulam nas células do corpo, dobram-se
incorretamente e se aglomeram para formar agregados maiores.
Normalmente, as células
são capazes de remover esses agregados por conta própria. No
entanto, se uma determinada enzima for bloqueada, esse processo de
limpeza não funcionará mais. Isso é mostrado em um novo estudo
realizado por uma equipe de pesquisa internacional liderada pela
Universidade de Würzburg. As novas descobertas fornecem uma melhor
compreensão da base molecular desses processos.
Uma enzima especial - a
chamada desdobrase seletiva de ubiquitina p97 / VCP - é um dos
principais atores quando as células removem proteínas malformadas
ou em excesso de seu interior.
Esta é a descoberta
central de um novo estudo, cujos resultados foram publicados na
Nature Communications.
As novas descobertas
formam a base para uma melhor compreensão de vários processos
patológicos. Eles mostram claramente que o bloqueio dessa enzima faz
com que as proteínas se dobrem incorretamente e formem agregados, o
que pode desempenhar um papel em doenças neurodegenerativas como
Alzheimer, Parkinson e doença de Huntington.
Uma equipe liderada
pelo bioquímico Alexander Buchberger, professor do Biocentro da
Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), é responsável por
este estudo. Bettina Warscheid, também professora do JMU Biocenter,
e J. Wade Harper, da Harvard Medical School, em Boston, também
estiveram envolvidos.
O estudo foi realizado
como parte do Grupo de Treinamento de Pesquisa 2243 "Entendendo
a Ubiquitilação: Dos Mecanismos Moleculares à Doença".
Sistemas complicados
para controlar a qualidade da proteína
As células da maioria
dos organismos vivos, incluindo humanos, são, em princípio,
minúsculas fábricas de proteínas. Novas proteínas estão
constantemente sendo produzidas dentro deles, montadas, transportadas
para outros locais e quebradas novamente. É muito importante que
esses processos sejam bem equilibrados, pois mesmo pequenas mudanças
podem levar a doenças graves.
"Para evitar que
isso aconteça, as células desenvolveram sistemas complicados para
controlar a qualidade das proteínas", explica Alexander
Buchberger.
Por exemplo, eles podem
coletar e isolar proteínas que tendem a se aglomerar em um tipo de
gaiola, conhecido como agressoma. Eles então quebram essas gaiolas e
seu conteúdo em partes e os degradam de várias maneiras - um
processo conhecido como agregia
"Embora a formação
de agressomos tenha sido estudada em grande detalhe, seu conteúdo
proteico e suas vias de degradação até agora foram
insuficientemente caracterizados", diz o bioquímico.
O estudo da Nature
Communications muda isso. Buchberger e sua equipe conseguiram provar
que a quebra de agressões requer vários jogadores. O mais
importante deles provou ser a desdobrase seletiva de ubiquitina p97 /
VCP.
Os experimentos
mostraram, entre outras coisas, que os agressomos não se desintegram
mais e são destruídos se os pesquisadores tiverem bloqueado
previamente o p97 / VCP.
"Isso indica que a
função crítica do p97 / VCP na eliminação de agressomos é
quebrá-los em componentes menores", concluiu o grupo.
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Potencial
desencadeamento de inúmeras doenças
Os resultados são
biomedicamente relevantes em vários aspectos: por um lado, mutações
na enzima p97 / VCP causam doenças degenerativas neuromusculares,
como certas formas de demência e ELA - esclerose lateral
amiotrófica. Por outro lado, a doença de Parkinson também pode ser
o resultado de processos de degradação interrompidos dentro da
célula.
Uma das características
da doença de Parkinson são os chamados corpos de Lewy. Estas são
inclusões arredondadas dentro das células nervosas que contêm
depósitos de proteínas prejudiciais que interrompem o metabolismo
das células nervosas no cérebro. Eles também podem ser agressores
degenerados que não são mais decompostos pela célula.
Assim, a equipe de
pesquisa conclui: "Nossas descobertas sugerem que mutações na
enzima p97 / VCP interrompem a degradação dos agressomos. Isso
poderia contribuir para a formação de corpos de Lewy e o
desenvolvimento de doenças degenerativas neuromusculares. Fonte:
phys org.