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Decifrata la struttura di una proteina responsabile della salute del cuore e del sistema nervoso
Ultima recensione: 30.06.2025
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Gli scienziati dell'Università del Michigan (UM) hanno decifrato la struttura di una proteina che è parte integrante del processo responsabile del mantenimento della salute del cuore e del sistema nervoso umano.
La proteina è la cistationina beta-sintetasi (SBC). La CBS utilizza la vitamina B6 per sintetizzare l'idrogeno solforato (H₂S), una molecola di segnalazione gassosa che contribuisce a mantenere sani il cuore e il sistema nervoso. Negli animali, l'H₂S induce uno stato di animazione sospesa, o letargo, abbassando la temperatura corporea e rallentando il metabolismo.
Il lavoro di decifrazione della struttura è stato condotto sotto la supervisione di Ruma Banerjee, PhD, professoressa di chimica biologica presso la Facoltà di Medicina dell'Università del Michigan, Janet Smith, PhD, professoressa di ricerca presso l'UM Life Sciences Institute, e dei loro colleghi. I risultati sono pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
"La struttura della proteina CBS, che è rimasta ignota agli scienziati per oltre un decennio, fornisce una grande quantità di nuove informazioni sulla produzione di un gas particolarmente importante per il cervello da parte dell'enzima", afferma Banerjee. "Decifrare questa struttura fornisce una base per comprendere le mutazioni che causano l'omocistinuria, una malattia ereditaria che colpisce la vista, il sistema scheletrico, cardiovascolare e il sistema nervoso centrale."
La struttura completa della CBS, osservata per la prima volta, fornisce una spiegazione molecolare dell'omocistinuria causata da difetti in questa proteina.
L'attività dell'enzima è potenziata dalla SAMe (S-adenosilmetionina), un integratore alimentare utilizzato come antidepressivo e antinfiammatorio. Legandosi al CBS, la SAMe aumenta anche la produzione di idrogeno solforato.
"Comprendere l'architettura molecolare del dominio CBS con cui interagisce la SAMe apre le porte alla progettazione razionale di farmaci per ottimizzare la produzione di idrogeno solforato per scopi farmacologici", ha affermato Markos Koutmos, PhD, membro del team di ricerca di Smith.
Gli scienziati hanno catturato l'enzima CBS in due punti della sua complessa reazione chimica, intrappolando due intermedi chimici altamente reattivi nel sito attivo dell'enzima. Le loro strutture rivelano dettagli su come la vitamina B6 aiuti la CBS a svolgere le complesse reazioni che portano alla formazione di idrogeno solforato.
Gli importanti dettagli chimici individuati dai ricercatori della CBS potrebbero rivelarsi utili anche per decifrare le strutture di altri enzimi umani che dipendono dalla vitamina B6, di cui ne esistono più di 50.