Cuando los oligoelementos se elevan a niveles tóxicos, suceden cosas malas.
Los pacientes que padecen la enfermedad de Alzheimer y Parkinson albergan niveles significativamente más altos de zinc y hierro en sus cerebros que los pacientes sanos. Aquellos con cáncer de páncreas tienen una cantidad inusualmente alta de un transportador de zinc específico. Por lo tanto, controlar esos niveles podría ser un plan eficaz deataque contra estas enfermedades y otras, dijo Jian Hu, bioquímico de la Universidad Estatal de Michigan.
Hu y un equipo de científicos de MSU han revelado una estructura clave de una máquina molecular, un transportador de zinc ZIP. El mapeo del núcleo de un ZIP bacteriano, otro celebrado primero por el laboratorio de Hu, expone su estructura y mecanismos que son comunes enla familia ZIP que consta, que comprende miles de transportadores de metal.
El genoma humano codifica un total de catorce ZIPs, y muchos de ellos están asociados con enfermedades. El descubrimiento, publicado en la edición actual de Avances científicos , da a las compañías farmacéuticas objetivos para probar nuevos medicamentos.
"ZIP4 se sobreexpresa de manera aberrante en las células de cáncer de páncreas, pero no está presente en el tejido pancreático normal", dijo Hu. "Esto, y sabiendo que las mutaciones de ZIP4 también conducen a un trastorno genético letal, hace de ZIP4 un objetivo principal de drogas que posiblemente podríaayudar a pacientes que padecen muchas enfermedades ".
El trastorno genético, la Acrodermatitis Enteropática, es una condición rara pero letal causada por una deficiencia severa de zinc. Un descubrimiento anterior realizado por el laboratorio de Hu reveló el exterior de la estructura ZIP4, o su dominio extracelular, que funciona como un accesorio que hace que la maquinaria sea más eficiente.
"Pero sin conocer la información estructural del núcleo, no sabemos exactamente cómo funciona el accesorio", dijo Hu. "Ahora vemos que el dominio transmembrana es el núcleo de la máquina que realiza el transporte de zinc".
La estructura del equipo revela un pliegue sin precedentes para los transportadores de membrana, lo que implica un mecanismo de transporte único.
"Esto distingue a la familia ZIP de cualquier otra familia de transportadores conocida", dijo Hu.
Resolver la estructura cristalina también condujo a un hallazgo sorprendente. Al examinar la arquitectura molecular se revelaron dos iones metálicos atrapados a la mitad de la membrana, formando un centro metálico binuclear.
"Es bastante inusual porque se parece a los centros catalíticos de algunas metaloenzimas, pero aparentemente los ZIP no son enzimas", dijo Hu. "Aclarar la función del centro de metal binuclear es uno de nuestros objetivos principales en futuros estudios".
Hu ha dedicado gran parte de su carrera al estudio del zinc y otros oligoelementos, ya que son esenciales para la vida. El zinc es el segundo oligoelemento más común detrás del hierro. Al descifrar cómo el cuerpo mantiene los niveles adecuados y explora los efectos cuando esos elementosvaya mal, espera desbloquear los mecanismos de los secretos humanos de ZIP en sus muchos roles críticos.
"A la larga, esperamos que nuestro estudio contribuya al descubrimiento de los inhibidores ZIP para el cáncer de páncreas y otras enfermedades devastadoras", dijo Hu.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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