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O estudo revela mecanismos moleculars originais da bomba do ácido de estômago

Os pesquisadores e os colegas da universidade de Nagoya melhoraram a compreensão dos mecanismos moleculars de uma proteína chave que fizesse o estômago ácido. Seus resultados, publicados nas comunicações da natureza do jornal, podiam conduzir para melhorar drogas para úlceras estomacais e derramar a luz nas funções de proteínas similares através do corpo humano.

Esta proteína gástrica bombeia em íons ácidos para fortificar nosso estômago, que é importante para a digestão mas pode às vezes conduzir às úlceras. Nossos resultados melhoram nossa compreensão de como estes tipos de proteínas trabalham, e nós esperamo-las ter umas aplicações mais adicionais na revelação da droga.”

Kazuhiro Abe, chumbo da pesquisa e proteína Crystallographer, universidade de Nagoya

A proteína++ da ATPase de H/K é uma enzima que bombeie os íons de hidrogênio (h)+ no estômago para ajudar a digestão e matar todos os erros que nós possamos engulir com nosso alimento e beber. Contudo, a acidificação excessiva do estômago pode conduzir às úlceras. As drogas que obstruem a actividade de enzima poderiam conseqüentemente reduzir sintomas da úlcera da acidificação e da facilidade.

Para projectar umas drogas mais eficazes, os cientistas precisam de saber a proteína trabalha. Neste estudo, os pesquisadores demonstraram-no têm uma característica incomum. Para bombear primeiramente os íons de hidrogênio no estômago, as necessidades da proteína de ligar a um íon do potássio (K)+. As proteínas similares ligam tipicamente dois tais íons do potássio para provocar o mecanismo da bomba. Mas necessidades++ somente uma da ATPase de H/K.

Para investigar, os cientistas fabricaram versões novas da proteína. Adicionando cinco ácidos aminados em lugar específicos, e então estudando a estrutura nova com um microscópio do cryo-elétron, fabricaram um formulário do mutante da ATPase++ de H/K que limitam a dois íons do potássio.

Os resultados ajudarão cientistas a compreender porque estas proteínas importantes da bomba ligam aos números diferentes de íons. Podem usar essa informação para descoser em outra parte os mecanismos moleculars de proteínas similares.

“Nós temos muitas bombas do cation [íon com uma carga positiva] em nosso corpo. As bombas do sódio (+Na) mantêm pilhas vivas e conduzem a sinalização no sistema nervoso. As bombas (Ca)+ do cálcio são vitais para a contracção do músculo,” Abe diz. “Nossa estratégia seria útil investigar a selectividade do cation para cada bomba do cation, que é uma pergunta central para os cientistas que trabalham nas proteínas de transporte do cation.”

Source:
Journal reference:

Abe, K., et al. (2021) Gastric proton pump with two occluded K+ engineered with sodium pump-mimetic mutations. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-26024-1.