Notícia

Nova enzima pode ajudar no desenvolvimento de medicamentos anticâncer

Fonte

Universidade Rice

Data

terça-feira, 11 julho 2023 06:15

Áreas

Biologia. Bioquímica. Biotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos. Farmacologia. Indústria Farmacêutica. Microbiologia. Oncologia. Química Medicinal.

Muitos medicamentos usados para tratar o câncer e doenças infecciosas são ⎯ ou derivam de ⎯ produtos naturais. Refazendo os passos da natureza, a Dra. Xue Gao, pesquisadora da Universidade Rice, nos Estados Unidos, e sua equipe mapearam toda a série de reações enzimáticas que um fungo marinho usa para produzir 21R-citrinadina A, uma molécula complexa com propriedades anticancerígenas.

No processo, a Dra. Xue Gao e seus colaboradores identificaram uma nova enzima, a CtdY, que é a única do gênero conhecida por quebrar uma ligação amida, de acordo com o estudo publicado na revista científica Journal of the American Chemical Society.

“A CtdY pertence a uma grande família de enzimas conhecidas como citocromo P450s, que executam uma variedade de funções diferentes e estão sendo estudadas para seu uso potencial em ambientes industriais e farmacêuticos. No entanto, nenhuma das P450s documentadas até agora pode quebrar uma ligação de amida. As ligações amida são encontradas em todas as proteínas ⎯ são elas que unem os aminoácidos. É um tipo de vínculo fundamental e muito estável”, explicou a pesquisadora.

A capacidade da enzima de quebrar ligações de amida pode torná-la uma ferramenta útil para a criação de novos medicamentos.

“O fato de a CtdY poder fazer isso é bastante notável”, disse a Dra. Qiuyue Nie, pesquisadora de pós-doutorado no laboratório da professora Xue Gao e uma das autoras principais do estudo. “É uma promessa significativa para a indústria farmacêutica”, disse.

A enzima é notável não apenas porque pode quebrar uma ligação altamente estável, mas também porque o faz para uma estrutura molecular muito complexa.

“Você deseja manter o restante dessa estrutura e apenas quebrar esse vínculo único e difícil de quebrar – essa é uma tarefa muito específica e difícil”, disse a professora.

Uma vez que a enzima CtdY quebra a ligação amida ⎯ que tem uma estrutura 3D circular ⎯ um grupo de sete outras enzimas intervém para completar a montagem da molécula 21R-citrinadina A.

“Ao abrir o anel, todas as outras enzimas são capazes de realizar oxidação e instalar grupos de oxigênio-hidrogênio de maneira altamente precisa”, disse a professora Xue Gao.

O laboratório da professora Xue Gao trabalha há anos para descobrir todas as etapas envolvidas na produção do composto 21R-citrinadina A, que se mostrou eficaz contra a leucemia em camundongos e células cancerígenas da garganta humana, de acordo com o Dr. Shuai Liu, pós-doutorando da Universidade Rice e também pesquisador  principal do estudo.

A enzima recém-identificada é uma das várias descobertas pelo laboratório da Dra. Xue Gao que podem desempenhar funções catalíticas singulares, como controlar a quiralidade e facilitar a reação de Diels-Alder.

“Esta é realmente uma história completa. Usamos nocaute de genes, expressão heteróloga, estudos de mutagênese, enzimologia e assim por diante para resolver quase todas as etapas da biossíntese desse composto. Mais de 20 enzimas se reúnem e se coordenam para produzir a molécula. Acho fascinante que as enzimas trabalhem cooperativamente dessa maneira para produzir essa molécula maravilhosamente complexa”, concluiu a professora Xue Gao.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Rice (em inglês).

Fonte: Silvia Cernea Clark, Universidade Rice. Imagem: mais de vinte enzimas estão envolvidas na produção da molécula 21R-citrinadina A. Fonte: Gustavo Raskosky, Universidade Rice.

Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.