A pesquisa revela novos insights sobre 28.000 proteínas humanas desordenadas, alterando nossa compreensão das estruturas e funções das proteínas.
As moléculas de proteína estão no cerne da biologia. Nosso entendimento típico das proteínas afirma que cada tipo de proteína tem uma forma tridimensional específica que lhe permite desempenhar sua função. Este dogma é desafiado por proteínas intrinsecamente desordenadas que constituem um terço de todas as proteínas e têm funções biológicas centrais, embora as suas formas estejam em constante mudança. Até agora, a nossa compreensão das propriedades estruturais desta intrigante classe de proteínas tem sido baseada em estudos de apenas um pequeno número de exemplos.
Pesquisa inovadora sobre proteínas desordenadas
Em uma pesquisa publicada em 31 de janeiro na revista Nature, pesquisadores do Departamento de Biologia da Universidade de Copenhague mostraram como se comportam todas (aproximadamente 28.000) proteínas desordenadas no corpo humano.
“Sempre fui fascinado por proteínas intrinsecamente desordenadas porque elas parecem desafiar a maioria das regras de como uma proteína deve se comportar. Nos últimos 20 anos, temos trabalhado para descobrir a aparência dessas proteínas estranhas e se novas regras precisam ser aplicadas para descrevê-las. Pela primeira vez, conseguimos estudar a estrutura de todas as proteínas desordenadas humanas e começamos a colocar ordem neste mundo de desordem molecular”, diz a professora Kresten Lindorff-Larsen, diretora do centro NNF, PRISM, no qual o pesquisa foi realizada.
Abordagem de pesquisa do PRISM Center
O objetivo do centro PRISM é combinar métodos computacionais de biofísica e machine learning com métodos de biologia celular para estudar como variantes genéticas causam doenças. Mas até agora, os investigadores não sabiam como era a aparência da maioria das proteínas desordenadas e, portanto, não podiam sequer começar estudando como as mutações nos genes que as codificam poderiam ser capazes de causar doenças.
“Até recentemente, examinávamos as proteínas desordenadas uma por uma e era essencial encontrar uma forma de estudá-las em maior escala”, diz o professor assistente Giulio Tesei, um dos principais autores do novo artigo. Giulio continua: “Criámos uma abordagem onde poderíamos utilizar medições experimentais em proteínas desordenadas para desenvolver um modelo computacional para prever as suas propriedades. Como este modelo é preciso e rápido, agora podemos analisar todos eles.”
Contribuições lideradas por estudantes e impacto do projeto
Notavelmente, o estudo foi co-liderado pela estudante de licenciatura, Anna Ida Trolle, que diz: “Quando comecei o projeto, não sabia que normalmente se estuda apenas uma ou duas proteínas de cada vez. Então, quando Giulio e Kresten sugeriram que eu deveria estudar cerca de 28 mil proteínas, felizmente não percebi o quanto essa ideia era maluca. No entanto, rapidamente encontramos uma maneira de gerar e acompanhar a grande quantidade de dados e pudemos usá-los para estudar a biologia e a evolução de proteínas desordenadas.
Kresten Lindorff-Larsen conclui: “Este foi um projeto desafiador, mas também extremamente divertido, que só foi possível graças às contribuições de várias pessoas com conhecimentos diversos no centro PRISM. Demos novos passos na ligação das propriedades moleculares das proteínas desordenadas à sua função biológica e ao seu papel nas doenças. Finalmente, estamos começando a entender a linguagem das proteínas desordenadas.”
Publicado em 21/02/2024 03h15
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