Pesquisadores no Japão ganharam novos insights sobre o processo central pelo qual as células captam e armazenam a energia química que necessitam para sobreviver. Esta respiração celular é essencial para toda a vida neste planeta. Enquanto a maioria de nós estão familiarizados com uma forma de respiração, pelo qual o oxigênio é utilizado para transformar os nutrientes em moléculas de adenosina trifosfato (ATP) para uso como energia ("respiração aeróbica"), muitos dos organismos do mundo respirar de uma maneira diferente.
A equipe de pesquisa na RIKEN SPring-8 Center, em Harima, o Japão ter clarificado a estrutura cristalina do óxido redutase dependente nítrico quinol (qNOR), uma enzima bacteriana que oferece pistas sobre as origens dos nossos primeiros ancestrais que respiram oxigênio. Além de sua importância para a ciência fundamental, os resultados fornecem informações importantes sobre a produção de óxido de nitrogênio, uma destruição do ozono e centenas de gases de vezes mais potente que o dióxido de carbono.
Embora menos conhecido, este último tipo de respiração celular não é menos importante, alimentando a produção de mais de óxido nitroso do mundo (N2O), uma camada de ozônio e gases de efeito estufa 310 vezes mais potente que o dióxido de carbono. Como a enzima responsável por catalisar as reações subjacentes a respiração anaeróbica, reductase do óxido nítrico (NOR) tem atraído cada vez mais atenção nos círculos ambientais.
O mistério do mecanismo de catalisar NOR, no entanto - que responde por 70% escalonamento da produção do planeta N2O - permanece em grande parte sem solução.
O mistério do mecanismo de catalisar NOR, no entanto - que responde por 70% escalonamento da produção do planeta N2O - permanece em grande parte sem solução.
Com suas últimas pesquisas, a equipe buscou uma resposta para esse mistério na origem de uma inovação evolutiva conhecida como a "bomba de protões". Para acelerar a síntese de ATP, organismos aeróbios aproveitar o potencial de um gradiente de concentração eletroquímica em todo o celular, criado por "pumping" os prótons, utilizando energia de uma reação de redução de oxigênio. A enzima alimentar este mecanismo oxidase, citocromo (COX), é genética e estruturalmente semelhante à NOR, sugerindo um ancestral comum. Nenhuma evidência de qualquer "bomba", no entanto, tem sido detectada em organismos anaeróbicos.
Isto é, até agora. Usando a radiação do SPring-8 RIKEN facilidade em Harima, Japão, instalação a maior do mundo radiação síncrotron, os pesquisadores investigaram a estrutura 3D de qNOR e descobriu um canal agindo como um caminho de transferência de prótons para uma reação catalítica chave.
Embora não seja em si uma bomba de prótons, a posição ea função desta via sugerem que é um antepassado da bomba de protões encontrada em COX. A constatação, portanto, estabelece pela primeira vez evidências de uma bomba de prótons em organismos anaeróbicos, lançando luz sobre os mecanismos misteriosos que regem a produção de óxido de nitrogênio eo caminho evolutivo que levou ao seu surgimento.
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