A descoberta de um canal de cálcio que provavelmente é um ‘elo perdido’ na evolução dos canais de cálcio de mamíferos foi relatada hoje no jornal de acesso aberto eLife.
Os canais de cálcio que abrem e fecham em resposta a sinais elétricos no cérebro são essenciais para o pensamento, a memória e as contrações musculares. O estudo da estrutura e evolução desses canais de cálcio em vários organismos revelou muito sobre como eles funcionam.
“Com base em estudos anteriores, os cientistas previram que os canais de cálcio encontrados nos mamíferos evoluíram a partir de um ancestral bacteriano, mas eles não conseguiram encontrar esse elo perdido”, explica o principal autor Takushi Shimomura, professor assistente da Divisão de Biofísica e Neurobiologia, Instituto Nacional de Ciências Fisiológicas, Japão. “A identificação desse canal de cálcio de bactérias semelhantes aos ancestrais deve ajudar a entender a relação estrutural, funcional e evolutiva entre os canais de cálcio bacteriano e de mamíferos”.
Shimomura e sua equipe vasculharam as seqüências genéticas dos canais de cálcio bacterianos dependentes de voltagem (CaVs) em busca de possíveis candidatos semelhantes aos ancestrais. Eles encontraram um candidato chamado CavMr na bactéria Meiothermus ruber. CavMr é evolutivamente distinto de outros canais bacterianos que foram relatados.
Em seguida, eles estudaram o que aconteceu quando inseriram mutações no gene que codifica o CavMr. Suas análises mutacionais indicaram que o pequeno resíduo de glicina no filtro de seletividade CavMr é um recurso negligenciado que determina a seletividade de cálcio. O resíduo de glicina também é bem conservado no filtro de seletividade dos subdomínios I e III dos CaVs de mamíferos. Essas descobertas levaram a equipe a concluir que o CavMr vincula os canais de cálcio a um ancestral bacteriano.
“Nosso trabalho fornece uma nova visão sobre o mecanismo universal de seletividade de cálcio em mamíferos e bactérias”, diz o autor sênior Katsumasa Irie, professor assistente do Instituto de Fisiologia Celular e Estrutural da Universidade de Nagoya, no Japão. “O CavMr também pode ser útil em estudos que manipulam a sinalização de cálcio para aprender mais sobre como ele controla a atividade cerebral”.
Irie acrescenta que o estudo das informações estruturais desses canais de cálcio pode fornecer uma compreensão mais profunda da evolução dos canais e ajudar a explicar a origem e os princípios subjacentes à seletividade de cálcio.
Publicado em 25/02/2020 13h25
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