Novo sistema de numeração permite a comparação dos domínios proteicos
Os investigadores da Universidade de Leipzig analisam modelos com a ajuda da IA
Os GPCRs de adesão são um grupo de sensores de superfície celular que estão associados a muitas funções corporais e doenças. No entanto, ainda não foram suficientemente investigados para poderem ser utilizados em terapias. O Centro de Investigação Colaborativa 1423 da Universidade de Leipzig tem como objetivo alterar esta situação. Os cientistas da Faculdade de Medicina desenvolveram um sistema de numeração inovador para o domínio GAIN, um domínio proteico comum a todos os GPCRs de adesão. Este sistema deverá ajudar a classificar melhor o papel deste domínio proteico nas doenças e abrir caminho a abordagens experimentais mais precisas. O trabalho foi publicado na revista Nature Communications.
O sistema de numeração identifica os elementos estruturais secundários do domínio GAIN: seis hélices alfa (H1-H6) e 14 cadeias (S1-S14) de um folheto beta. Isto permite comparar diferentes representantes deste domínio em posições exactas.
Florian Seufert
Os receptores de adesão acoplados à proteína G formam uma grande classe de proteínas de membrana que reconhecem estímulos químicos e mecânicos no corpo. O domínio GAIN desempenha um papel central na ativação dos GPCRs de adesão. Até à data, a investigação tem sido limitada pela baixa semelhança da sequência de aminoácidos dos diferentes domínios GAIN, o que tem dificultado a transferência de conhecimentos e as análises comparativas. O novo sistema de numeração desenvolvido por investigadores da Universidade de Leipzig cria agora uma base normalizada para a transferência exacta dos resultados da investigação entre diferentes sistemas modelo e os seres humanos. Baseia-se na análise estrutural de mais de 14.000 estruturas modeladas do domínio GAIN, geradas através dos mais recentes métodos de IA.
Peter Hildebrand, Professor de Biofísica de Membranas e Células na Universidade de Leipzig, que liderou o estudo com participação internacional, afirma: "O nosso novo sistema de numeração é um passo importante na investigação dos GPCR. Facilita a investigação básica e promove estudos comparativos. Fornece uma base sólida para a continuação da investigação bioquímica, bioinformática e de biologia estrutural". Por exemplo, o sistema recentemente desenvolvido permite compreender melhor as mutações relevantes para a doença nos domínios GAIN, o que proporciona uma visão mais profunda do seu papel em doenças como o cancro.
A análise pode ser utilizada para doenças renais
Na publicação atual, os cientistas descobriram que o seu sistema de numeração também permite analisar e comparar os domínios GAIN das proteínas na doença renal policística. Esta doença genética leva à formação de quistos cheios de líquido nos rins e noutros órgãos.
Florian Seufert, primeiro autor da presente publicação e estudante de doutoramento no Instituto de Física Médica e Biofísica, afirma: "O trabalho interdisciplinar no SFB1423 e os nossos contactos em Berlim e Copenhaga trazem uma variedade de perspectivas a um projeto deste tipo. Isto permitiu-nos desenvolver o nosso sistema de uma forma fácil de utilizar, abrindo a porta a inúmeras novas oportunidades de investigação. Já estamos a utilizar o sistema para apoiar dois projectos em que estamos a investigar mais a fundo a função do domínio GAIN".
O novo sistema de numeração foi integrado na base de dados internacionalmente utilizada sobre GPCRs, facilitando o acesso global e o intercâmbio de conhecimentos para os investigadores.
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