Revolução enzimática: encurtamento de cadeias de ubiquitina revela novos caminhos para tratar doenças

São PauloCientistas fizeram recentemente uma descoberta em biologia molecular que revela como as enzimas USP53 e USP54 atuam. Essas enzimas fazem parte de um grupo denominado desubiquitinases (DUBs), que são responsáveis por remover a ubiquitina das proteínas. Quando essas enzimas não funcionam corretamente, podem causar doenças graves como câncer e distúrbios neurodegenerativos. Compreender o funcionamento da USP53 e USP54 pode abrir caminho para novas formas de tratar essas enfermidades.

Cientistas do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular, em colaboração com a Universidade Técnica de Dortmund e o Centro Médico da Universidade Erasmus, desvendaram a atividade específica desses enzimas. Tentativas anteriores de identificar a ação catalítica da USP53 não foram conclusivas. O novo estudo revela que tanto a USP53 quanto sua parente USP54 atuam sobre cadeias de poliubiquitina ligadas a K63, um achado único entre as DUBs humanas.

Principais descobertas do projeto:

• USP53 e USP54 removem longas cadeias ligadas a K63 de proteínas.
• USP53 destaca completamente essas cadeias, enquanto a USP54 realiza um corte parcial.
• Ambas as enzimas possuem um domínio catalítico S2, o que melhora sua função em cadeias longas.
• Mutação na USP53 está associada a doença hepática pediátrica, oferecendo um possível alvo terapêutico.

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Cientistas descobriram que essas enzimas têm preferência por cadeias ligadas por K63, o que está mudando nosso entendimento sobre o funcionamento da ubiquitina na biologia humana. Essa preferência sugere que essas cadeias podem desempenhar diferentes funções na célula, como a degradação de proteínas ou a reparação do DNA. Essas funções são cruciais porque podem influenciar o tratamento de doenças onde o controle da ubiquitina está comprometido.

USP53 está relacionado a uma doença genética do fígado chamada colestase intra-hepática familiar progressiva, tornando-se um foco importante para pesquisas médicas. Cientistas descobriram que proteínas como tricelulina e LSR podem ser impactadas pelo USP53. Problemas na remoção de certas moléculas dessas proteínas podem causar sintomas de colestase. Ao estudar essas questões, os pesquisadores esperam encontrar maneiras de tratar ou prevenir a progressão da doença, o que pode levar a novos tratamentos.

Esta pesquisa analisa como as desubiquitinases, um tipo de proteína, influenciam a saúde humana. Ao entender melhor o funcionamento dessas proteínas, os cientistas conseguem aprofundar o conhecimento sobre seu papel em doenças e desenvolver novas opções de tratamento por meio de engenharia molecular. Esse avanço ajuda a desvendar processos biológicos fundamentais e oferece promessas para a criação de terapias médicas direcionadas ao tratamento de enfermidades relacionadas à ubiquitinação.