Um grupo de cientistas encontrou uma estrutura proteica nunca antes vista num vírus. Os AMGs não são totalmente compreendidos, mas os cientistas têm-se perguntado se desempenham um papel no ciclo do carbono.
Para saber mais, investigadores do laboratório SLAC digitalizaram sob raios X de alto brilho uma amostra altamente cristalizada de uma proteína codificada por um dos AMGs.
De acordo com a Interesting Engineering, a cristalografia por raios X revela a estrutura molecular da proteína, que é depois utilizada para determinar a sua função.
“Vimos a localização de cada átomo na proteína vírica, o que nos ajuda a descobrir como ela funciona”, disse Clyde Smith, investigador sénior da Stanford Synchrotron Radiation Lightsource’s (SSRL) Beam Line na SLAC, o estudo foi publicado na Nature Communication este mês.
“Ficámos surpreendidos ao ver que a proteína se assemelha a estruturas atómicas conhecidas de famílias de bactérias e enzimas fúngicas relacionadas, mas também continha peças totalmente novas”.
O ajuste da estrutura proteica não foi direto. Os cientistas tiveram de tirar mais de 5.000 imagens da proteína cristalizada sob a radiografia e depois juntá-las para determinar a estrutura. Os detalhes sem precedentes da estrutura molecular ajudaram os investigadores a identificar um mecanismo potencial para a função da enzima.
O que é que a proteína faz?
A proteína AMG estudada pelos investigadores chama-se quitosanase, que é a forma científica de dizer que uma enzima decompõe a quitina. Parte das paredes celulares da maioria dos fungos, bem como do exoesqueleto dos insetos, a quitosanase é o segundo biopolímero — polímeros produzidos por seres vivos — de carbono mais abundante no planeta. O primeiro é a celulose. A proteína AMG funciona para decompor a quitina no solo.
A partir da análise das imagens capturadas e da sequência genética da proteína, os investigadores poderiam também classificar a proteína como aquela que se assemelhava a um grupo de enzimas de metabolismo de hidratos de carbono chamadas glicosil hidrolase GH45.
No entanto, as semelhanças entre a quitosanase e o GH45 eram limitadas. Os pedaços que não se pareciam com a enzima da família GH45 também não se pareciam com nenhuma outra enzima vista anteriormente.
“Há uma parte da enzima que é completamente nova e inovadora. É isso que me entusiasma como biólogo estrutural — ver algo que nunca vimos antes, e depois tentar descobrir qual poderá ser o seu papel”, acrescentou Smith no comunicado de imprensa.
Isto abre mais vias de investigação para determinar como funciona a proteína e o seu possível papel no ciclo do solo. Também ajudaria a explorar o papel dos AMG e o papel que estes desempenham na interação com outros organismos no solo.
Muitas sequências víricas do solo em metagenomas contêm supostos genes metabólicos auxiliares (AMGs) que não estão associados à replicação vírica. Aqui, foi estabelecido que os AMG nos vírus do solo produzem realmente proteínas ativas e funcionais. Os resultados apoiam a hipótese de que os vírus do solo contribuem com funções auxiliares para os seus hospedeiros.
