Multe proteine sunt continuu descompuse și înlocuite. Altele, în special proteinele matricei extracelulare (ECM) – materialul bogat în colagen care înconjoară celulele – pot rămâne în corp ani sau decenii. În timp, ele acumulează treptat schimbări chimice nedorite.
Una dintre categoriile majore de daune este glicarea, care apare atunci când zaharurile și moleculele reactive derivate din zahăr devin atașate spontan aminoacizilor din proteine fără ca reacția să fie mediată de o enzimă (non-enzimatic). În timp, unele dintre aceste modificări devin AGE-uri chimic stabile.
AGE-urile pot provoca daune prin formarea de punți de legătură între proteine, ceea ce face țesuturile mai rigide, sau prin alterarea sarcinii sau formei proteinelor individuale. Unele AGE-uri pot fi, de asemenea, recunoscute de receptori imuni sau celulari, declanșând semnalizarea inflamatorie. Corpul are apărări naturale care încetinesc acumularea acestui tip de daune, însă, în general, ele nu pot fi inversate în mod natural.
Îndepărtarea acestor modificări a fost una dintre cele mai mari provocări în gerosciență. Un nou studiu publicat în Nature Communications de către o echipă de cercetători de la Calico, Revel Pharmaceuticals și Universitatea Colorado conține ceea ce ar putea fi prima dovadă că acest lucru poate fi realizat cu adevărat.
Cercetătorii au studiat un AGE particular, Nε-carboximetil-lizină (CML), care se formează pe aminoacidul lizina, adăugându-i un grup carboximetil. CML poate afecta structura și funcția proteinelor, putând activa RAGE, receptorul pro-inflamator pentru AGE-uri.
Autorii au căutat o enzimă capabilă să despartă CML și au descoperit că mai multe glicin oxidaze puteau acționa asupra CML-ului liber, deoarece o parte din molecula CML-ului seamănă chimic cu glicina. Cu toate acestea, inițial niciuna nu a putut acționa atunci când CML era inclus într-un peptide, un lanț de mai mulți aminoacizi pe care cercetătorii l-au folosit ca model în loc de proteine mult mai lungi.
O glicin oxidază din bacteriile Bacillus subtilis a reușit să transforme CML-ul liber în lizină normală și două produse secundare, dar a făcut-o foarte ineficient. Cercetătorii s-au uitat apoi la mai mulți dintre „verii” săi. Unul dintre ei a fost capabil să se lege mult mai bine de CML-ul liber, dar tot nu a putut procesa CML-ul aflat în peptide, sugerând că problema era de acces fizic și nu de chimie: atunci când CML-ul face parte dintr-o proteină, este mai dificil pentru o glicin oxidază să interacționeze cu el.
Autorii au descoperit că un element structural particular (helixul α9) bloca probabil accesul enzimei și au căutat în bazele de date existente, cum ar fi AlphaFold, enzime similare fără acel element. După examinarea a peste 44 de mii de candidați, au găsit unul care prezenta o activitate slabă, dar detectabilă, asupra peptidei model.
Sursa informatiei: https://www.lifespan.io
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
