Desvendando a explosão dos íons
Neste estudo, é apresentado cinco estruturas observadas por criomicroscopia eletrônica (cryo EM) da Na+/K+-ATPase humana, especificamente da isoforma alfa3, em diferentes estados funcionais. Estes estados incluem abertura no lado citoplasmático (E1), abertura no lado citoplasmático com ligação de ATP (E1•ATP), aprisionamento de Na+ através de ADP-AlF4− (E1•P-ADP), abertura no lado exoplasmático aprisionado por BeF3− (E2P) e aprisionamento de K+ por MgF4 2− (E2•Pi). Este estudo oferece uma compreensão detalhada da estrutura atômica do mecanismo de controle citoplasmático da Na+/K+-ATPase, também conhecidas como bombas de sódio-potássio do tipo P2-APTase. Essas enzimas são responsáveis, pelo transporte de íons de sódio e potássio através da membrana celular, utilizando energia proveniente do ATP. Esse transporte ocorre contra os gradientes eletroquímicos naturais, mantendo assim os gradientes de concentração iônica necessários para o funcionamento celular dos animais. Apesar de haver informações sobre a estrutura molecular dessas enzimas, o mecanismo completo pelo qual os íons de sódio e potássio entram e saem da bomba ainda não é totalmente compreendido. O estudo descreveu a criação e verificação de uma Na+/K+-ATPase recombinante, da variante α3 humana. A expressão máxima foi obtida ao combinar α3, β1 e FXYD6 em um único vetor. A purificação foi conduzida utilizando resina anti-Flag, e a funcionalidade foi confirmada através de experimentos de patch-clamp em células HEK 293 F. Foi observado que a atividade da bomba aumentou aproximadamente quatro vezes em comparação com células não transduzidas. A análise indicou alta pureza e eficácia, equiparáveis às Na+/K+-ATPases nativas. Dessa forma, conclui-se que a Na+/K+-ATPase recombinante, formada pela combinação das subunidades α3, β1 e FXYD6, exibiu alta pureza e funcionalidade comparáveis às Na+/K+-ATPases endógenas, demonstrando ser uma ferramenta eficaz para estudos futuros sobre essa importante enzima.
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