Peroxidul de hidrogen, același acid ușor pe care mulți oameni îl folosesc pentru a-și dezinfecta bucătăriile sau pentru a trata tăieturile și abraziunile, este, de asemenea, produs de organism pentru a menține celulele sănătoase. Acum, cercetătorii de la Școala de Medicină a Universității Wake Forest au rezolvat modul în care funcționează o parte din acest proces complex.

hidrogen

Raportarea în ediția din 3 ianuarie a Nature, o echipă condusă de W. Todd Lowther, Ph.D., a dezvoltat un instantaneu tridimensional al modului în care două proteine ​​produse de celule interacționează pentru a regla nivelurile de peroxid de hidrogen.

De exemplu, atunci când sistemul imunitar este activat ca răspuns la bacterii, cantități mari de peroxid de hidrogen sunt produse de anumite celule pentru a combate infecția. Lowther și colegii săi au studiat modul în care o moleculă cunoscută sub numele de peroxiredoxină (Prx) ajută la controlul nivelurilor agentului. Rolul Prx este important deoarece, dacă nivelurile de peroxid de hidrogen devin prea mari, ADN-ul celulei și alte proteine ​​pot fi deteriorate. Oamenii de știință suspectează că acest proces și procese similare sunt cele care duc la cancer, diabet și alte boli.

Prx are de fapt un rol dublu în proces. Sarcina sa obișnuită este eliminarea excesului de peroxid de hidrogen din celule prin transformarea acestuia în apă. Dar, dacă nivelurile cresc periculos de mari - și Prx are nevoie de ajutor - devine inactiv în activitatea de „conversie” și devine în schimb un „semnalizator”, spunând celulei să producă sau să activeze alte proteine ​​pentru a ajuta la eliminarea excesului.

„Practic, acționează ca un senzor și avertizează celula că nivelurile sunt prea mari și că celula trebuie să răspundă”, a declarat Thomas J. Jönsson, dr., Autor principal și un post-doctorat la Wake Forest. "Odată ce această amenințare a dispărut, Prx trebuie să revină la starea sa normală."

Dar cum se întoarce Prx la funcția obișnuită și devine din nou activ, astfel încât să fie disponibil pentru un nou val de peroxid de hidrogen? În 2003, oamenii de știință au raportat că o proteină cunoscută sub numele de sulfiredoxină (Srx) a fost implicată în acest proces. Scopul echipei lui Lowther a fost să folosească cristalografia cu raze X pentru a afla exact ce se întâmplă.

Aceasta tehnologie ne ofera un instantaneu tridimensional al modului in care proteinele interactioneaza, a spus Lowther. „Am vrut să știm cum își schimbă structura Prx pentru a fi reparat.”

Oamenii de știință știau că repararea Prx ar implica legarea cu Srx. Știau, de asemenea, că structura Prx ar trebui să se schimbe, deoarece porțiunea moleculei care este reparată de Srx este ascunsă inițial atunci când este în formă inactivă.

Am descoperit că proteina a fost desfăcută, răsturnată și atașată la partea din spate a Srx, cunoscută sub numele de „îmbrățișare”, a spus Lowther. "Practic, își pune brațul în jurul prietenului său, ceea ce ajută la menținerea proteinei de reparare în loc."

Jönsson a spus că legarea Srx provoacă o reacție chimică care repară Prx. "Schimbarea structurii este dramatică și am constatat că este esențial ca reparația să aibă loc", a spus el.

Oamenii de știință au spus că înțelegerea acestui mecanism de protecție care menține sănătatea celulelor poate ajuta într-o zi să dezvăluie modul în care procesul se strică în boală. Ei vor continua cercetarea prin studierea modului în care schimbarea structurală poate afecta modul în care Prx interacționează cu alte proteine.