Ao longo do tempo, um erro relativamente menor na produção de proteínas a nível celular pode levar a sérias doenças neurológicas.
Mas exatamente como a célula evita esses erros que permanece sem resposta até agora. Pesquisadores da Ohio State University descobriram o mecanismo que impede que tais erros, e explicar suas descobertas no Proceedings of the National Academy of Sciences .
"As células normalmente fazer uma certa quantidade de proteínas mutantes, e utilizar uma série de degradação e reciclagem de passos para se livrar deles", disse Michael IBBA , principal autor do estudo e professor associado de microbiologia da Universidade de Ohio .
"Mas às vezes a célula produz mutações mais do que ele pode manipular. Esse acúmulo pode superar a capacidade da célula para eliminar esses mutantes."
Não for devidamente controlado, esses erros resultam no acúmulo de proteínas defeituosas dentro da célula. Esse acúmulo acontece durante a tradução, um processo que as células usam para fabricar proteínas utilizáveis. Ao longo do tempo, os pesquisadores acreditam que as proteínas acumuladas podem causar doenças neurológicas, como Alzheimer e Parkinson.
Os cientistas sabem que as células usam muitas enzimas para realizar tradução corretamente. As enzimas que fazem os blocos de construção para a tradução cuidadosamente verificar os erros antes de proteínas são feitas. Se encontrar um erro, eles instruem a célula a destruir esses blocos de construção, que são chamados de aminoacil-tRNAs. Células quebrar essas aminoacil-tRNAs através de um processo chamado de hidrólise, em que um composto é dividido em outros compostos em uma reação que usa água.
IBBA e sua equipe trabalham com uma família de enzimas chamadas de especiais do aminoacil-tRNA sintetases. Estas enzimas selecionar os aminoácidos dentro da célula que são usados para produzir proteínas.
IBBA e seus colegas usaram uma sintetase específico, fenilalanil-tRNA sintetase, para investigar o que acontece quando o ácido amino errado está selecionado. Eles realizaram seus experimentos em uma cepa de bactérias E. coli células.
Eles mudaram alguns componentes do processo de tradução e descobriu que as substituições metade de hidrólise e, em alguns casos, reduzir a hidrólise por tanto como 90 por cento. Em outros experimentos, os pesquisadores também ligeiramente modificada da proteína. Outros testes mostraram que esta alteração deixou a enzimas modificadas incapazes de evitar erros durante a produção de proteínas.
"Ela revelou uma função essencial para este grupo de enzimas na hidrólise", disse IBBA.
Nos trabalhos relacionados, IBBA e outros pesquisadores descobriram que as bactérias crescem mal ou morrer quando esta etapa enzimática está faltando.