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La struttura della proteina responsabile della salute del cuore e del sistema nervoso è decifrata
Ultima recensione: 16.10.2021
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Gli scienziati dell'Università del Michigan (UM) hanno decifrato la struttura della proteina, che è parte integrante del processo responsabile del mantenimento della salute del cuore e del sistema nervoso dell'uomo.
Questa proteina è cistationina-beta-sintasi (cistationina beta-sintasi, SBC). Per la sintesi dell'idrogeno solforato (H2S), una molecola segnale gassoso che aiuta a mantenere la salute del cuore e del sistema nervoso, la CBS utilizza la vitamina B6. Negli animali, l'H2S provoca uno stato di animazione sospesa, o ibernazione, riducendo la temperatura corporea e diminuendo il tasso metabolico.
I lavori per la spiegazione della struttura è stata realizzata sotto la guida del professore della Medical University of Michigan School of Biological Chemistry (UM Medical School) PhD Ruma Banerjee (Ruma Banerjee), professore e ricercatore dell'Istituto di Scienze della Vita (Life Sciences Institute) UM Ph.D. Janet Smith (Janet Smith) e i loro colleghi. I risultati sono pubblicati sulla rivista Atti della National Academy of Sciences.
"La struttura della proteina CBS, che ha eluso gli scienziati per oltre un decennio, fornisce molte nuove informazioni sulla formazione di un enzima gassoso, che è particolarmente importante per il cervello", ha detto Banerjee. "L'interpretazione di questa struttura fornisce una base per comprendere le mutazioni che causano l'omocistinuria - una malattia ereditaria che colpisce la visione, il sistema scheletrico, cardiovascolare e del sistema nervoso centrale".
Per la prima volta, la struttura completa della CBS fornisce una spiegazione dell'omocistinuria causata da difetti di questa proteina a livello molecolare.
L'attività enzimatica è potenziata dalla SAMe (S-adenosilmetionina), un additivo alimentare usato come antidepressivo e un agente antinfiammatorio. Collegandosi a CBS, SAMe aumenta la produzione di idrogeno solforato.
"Comprendere l'architettura di dominio CBS livello molecolare, che interagisce di SAMe, apre la porta per la progettazione razionale di farmaci per la messa a punto la produzione di idrogeno solforato negli scopi farmacologici," - dice PhD Marcos Koutmos (Markos Koutmos), membro del gruppo di ricerca Smith.
Gli scienziati hanno sequestrato l'enzima CBS in due punti della sua complessa reazione chimica, "catturando" due intermedi chimici altamente reattivi nel centro attivo dell'enzima. Le loro strutture rivelano i dettagli di come la vitamina B6 aiuta la CBS a condurre reazioni complesse che portano alla formazione di idrogeno solforato.
Importanti dettagli chimici visti dai ricercatori nella CBS possono essere utili per decifrare la struttura di altri enzimi umani che dipendono dalla vitamina B6, che sono più di 50.