2010-08-23

Subject: Proteína do cancro da mama finalmente purificada

 

Proteína do cancro da mama finalmente purificada

 

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@ NatureApós uma década e meia de esforço, os bioquímicos foram bem sucedidos no isolamento de um extracto puro da proteína supressora de tumores BRCA2 a partir de células humanas.

O feito, alcançado de forma independente por três laboratórios, expande o conhecimento actual sobre a forma como a proteína mantém os tumores em cheque e abre uma porta ao estudo da forma como as mutações na sequência da BRCA2 causam cancro e na busca de compostos que bloqueiem este processo destrutivo.

As descobertas foram publicadas online na Nature e na Nature Structural & Molecular Biology.

A BRCA2 (proteína da susceptibilidade ao cancro da mama do tipo 2) tem uma razão duvidosa para ser tão famosa: algumas mutações na codificação desta proteína conduzem a um aumento dramático nas probabilidades de uma pessoa desenvolver cancro da mama e dos ovários, entre outros.

O gene BRCA2 foi descoberto em 1994. Em conjunto com outras proteínas supressoras de tumores, incluindo a proteína aparentada BRCA1, a BRCA2 repara os danos ao DNA que ocorrem quando as células se dividem. Sem elas, as cadeias de DNA têm tendência a quebrar, causando erros na forma como os genes são lidos e se formam proteínas. Os investigadores isolaram fracções puras de proteínas que interagem com a BRCA2 mas até agora não tinham tido sucesso para a própria BRCA2, obtendo por isso pistas sobre a sua função estudando proteínas semelhantes em nemátodos e bactérias ou em fragmentos da versão humana.

A maior dificuldade é a dimensão da proteína, a BRCA2 tem 3418 aminoácidos. "É realmente gigantesca", diz Wolf-Dietrich Heyer, bioquímico da Universidade da Califórnia, Davis, e autor principal de um dos artigos. "Não tenho conhecimento de qualquer outra proteína desta dimensão que tenham sido purificada com homogeneidade."

Ainda por cima, diz Stephen Kowalczykowski, também bioquímico da Universidade da Califórnia, Davis, e autor principal de outro dos artigos, a BRCA2 é extremamente instável por si só e geralmente faz parte de complexos com outras proteínas. "Já a tinham obtido parcialmente purificada mas a questão tem sido sempre a contaminação. É obrigatório que esteja impecavelmente limpa e esse tem sido o principal problema."

Kowalczykowski e o seu grupo acrescentaram uma marca de maltose que se liga a proteínas a uma das extremidades da BRCA2, o que ajudou a aumentar a sua solubilidade e promover as dobras de forma adequada, estabilizando-a. Isso permitiu que os investigadores pudessem 'pescar' a BRCA2 na sua forma pura a partir de células epiteliais de rim humano. Ryan Jensen, estudante postdoc do laboratório de Kowalczykowski e primeiro autor do artigo da Nature, passou quatro anos apenas a optimizar este processo de purificação.

Heyer e a sua equipa usaram uma abordagem ligeiramente diferente, expressando a proteína em leveduras. Num terceiro estudo, liderado por Stephen West, geneticista da Cancer Research UK de Londres, os investigadores inseriram o gene BRCA2 em células epiteliais cancerosas humanas. Ambas as equipas acrescentaram marcadores às suas proteínas para ajudar à sua purificação.

 

Com a proteína na mão, os cientistas podem agora "fazer todo o tipo de experiências" que até agora eram impossíveis, diz Patrick Sung, bioquímico da Universidade de Yale em New Haven, que não esteve envolvido no trabalho. "A significância é enorme, não apenas na compreensão da forma como a BRCA2 funciona mas também no fornecimento de um quadro para o trabalho com outras proteínas que com ela interagem."

Os três estudos examinaram a interacção do comprimento total da BRCA2 com outras proteínas, principalmente com uma conhecida por RAD51, que repara o DNA construindo em redor de quebras nas cadeias e formando filamentos de nucleótidos que depois fecham as falhas do DNA. Ao estudar a interacção entre a BRCA2 e a RAD51, todas as três equipas confirmaram que a BRCA2 ajuda a RAD51 a iniciar o crescimento do filamento.

Na maioria , os estudos confirmaram as ideias sobre a função da BRCA2, "mas também descobrimos alguns aspectos da função da proteína que não poderíamos ter sabido se não fizéssemos a bioquímica", diz Kowalczykowski.

Por exemplo, pensava-se que a BRCA2 ajudaria a consertar uma tipo de dano ao DNA em particular mas ao estudar as suas interacções com as proteínas do DNA, Kowalczykowski e a sua equipa concluíram que o seu papel é mais vasto. "As propriedades da BRCA2 colocam-na como um mediador genérico da reparação de quebras no DNA."

"Não penso que tenham surgido grandes surpresas" nas descobertas dos diversos grupos, diz Sung. "O maior feito vem do facto de este trabalho já vir tão de atrás."

A capacidade de purificar a BRCA2 deve permitir aos biólogos estruturais deslindar a estrutura da proteína, que poderá fornecer mais informação sobre a sua função. "Em princípio o procedimento para isso já existe", diz Kowalczykowski, mas até agora a gama de técnicas usada pelos três grupos é demasiado pequena.

Mais imediatamente, diz Sung, o trabalho fornece "um sistema de análise de mutações associadas a tumores" em BRCA2, os investigadores podem introduzir mutações na sequência da BRCA2 e purificar a proteína resultante para compreender os efeitos das mutações na função da proteína.

Para além disso, diz Kowalczykowski, "ter a proteína e saber como se comporta significa que se pode ferramentas de busca da biologia e da química" para procurar compostos químicos, e eventualmente medicamentos, que possam impedir as versões mutantes de criar o caos nas células. 

 

 

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