Descubra as moléculas que ganharam destaque em 2022

Descobertas científicas do século passado podem auxiliar no desenvolvimento de novas tecnologias. Como o trabalho de Gilbert N. Lewis, que discorreu em 1916 a respeito das ligações covalentes entre átomos, permitindo a comunidade científica desenvolver avanços, por exemplo, nas áreas de bioquímica e bioinformática, aplicados na técnica de Modelagem Molecular para investigar a estrutura de moléculas e obter representações tridimensionais a partir da computação. 

O estudo de moléculas permite inovações na área ambiental, saúde, produção de alimentos e biotecnologia. Moléculas como os metabólitos secundários de plantas são empregadas pela indústria farmacêutica na elaboração de medicamentos. Grupos de pesquisa brasileiros já utilizam informações tridimensionais de moléculas para buscar por fármacos existentes que poderiam agir contra o vírus SARS-CoV-2, causador da Covid-19, e também desenvolvem novas moléculas, como para o tratamento de insuficiência cardíaca e com potencial para diminuir os efeitos colaterais do tratamento para leucemia. 

Um dos bancos de dados disponíveis online, para o acesso gratuito, de estruturas 3D de macromoléculas biológicas é o Protein Data Bank (PDB). Todo mês, desde 2000, o PDB apresenta a estrutura, função e a relevância da “Molécula do Mês”, destacando para professores e estudantes do mundo todo estruturas moleculares importantes presentes em seu portal. Assim, o Profissão Biotec reuniu neste texto as moléculas divulgadas pelo PDB durante o ano de 2022, confira: 

Janeiro – Golgi caseína quinase

A golgi caseína quinase recebe esse nome porque fosforila (transfere fosfato) algumas proteínas secretadas pelas células, como a Caseína, proteína presente em abundância no leite de vaca e essencial para a reação de coagulação que ocorre na fabricação de queijos. 

Fevereiro – Oligosacariltransferase

Em fevereiro de 2022, a Molécula do Mês foi a enzima responsável por adicionar uma camada protetora de carboidratos à proteínas. Esse processo é essencial para a composição de membranas celulares e está diretamente relacionado com o nosso sistema imunológico, pois é a partir dessas camadas de carboidratos que conseguimos, por exemplo, distinguir as nossas células e a de patógenos. 

Março – Fator de crescimento endotelial vascular (VegF)

Essa proteína sinalizadora promove a formação de vasos sanguíneos (angiogênese), garantindo que as células do corpo recebam nutrientes e auxiliando na cicatrização de feridas. Entretanto, células cancerígenas podem aproveitar esse processo, desviando nutrientes e oxigênio para o tumor. Tratamentos promissores contra o câncer utilizam o VegF como alvo para diminuir a proliferação da doença.  

Abril – Receptor do fator de crescimento epidérmico humano (HER2)

Cerca  de 20% dos casos de câncer de mama apresenta a superprodução do receptor HER2, relacionado com processos biológicos como o crescimento e proliferação celular. Sua expressão em excesso leva a diminuição da resposta à quimioterapia. Conhecer a estrutura molecular do HER2 é importante para que cientistas busquem por novos tratamentos, como o anticorpo monoclonal Trastuzumabe que se liga ao HER2 inibindo a replicação celular e retardando o crescimento de tumores. 

Maio – Nicotina

Produtos de tabaco apresentam moléculas prejudiciais à saúde, como a nicotina. Um dos principais riscos do consumo de tabaco está relacionado com o sistema utilizado pelo corpo para se desintoxicar da nicotina, o que pode levar a produção de subprodutos que interagem com o DNA e causam mutações relacionadas ao câncer. 

Junho – Piruvato quinase M2 (PKM2)

As moléculas de piruvato quinase são importantes para o processo de produção de energia, sendo que as células cancerígenas fazem mudanças na PKM2 para desviar a sua função. Como resultado, a produção de energia ocorre de forma anaeróbica, sistema menos eficiente, e leva ao acúmulo de metabólitos, permitindo que as células cancerígenas cresçam rapidamente. Esse sistema, chamado de Efeito Warburg, está sendo estudado por cientistas para que se encontrem formas de dificultar a proliferação do câncer. 

Julho – Supercomplexos de junção de extremidades não homólogas

É comum que o DNA sofra danos em sua estrutura, por exemplo, pela exposição ao estresse oxidativo. Como mecanismo de reparo, a fim de manter o funcionamento das células, o organismo conta com supercomplexos de proteínas reparadoras.  Esse mecanismo ocorre quando um heterodímero das proteínas Ku70 e Ku80 se liga as extremidades danificadas do DNA e convoca mais proteínas para iniciar a restauração. 

Agosto – Anticorpos secretores

Anticorpos secretores são a nossa primeira linha de defesa contra patógenos na mucosa. Para resistir a regiões hostis, como pulmão e intestino, e para reconhecer agentes invasores, possuem alterações em sua estrutura para contato. Apesar do seu poder de defesa, alguns patógenos, como a bactéria Streptococcus pneumoniae, produzem enzimas para inativar esses anticorpos. 

Setembro – Supercomplexo respiratório

Possuímos um supercomplexo respiratório em nossas mitocôndrias, formado por três complexos de transporte de elétrons participantes da produção de energia nas células. Pesquisadores descobriram que a formação desse supercomplexo reduz a geração de formas reativas do oxigênio, prejudiciais à saúde. 

Outubro – Receptor de fitohormônio DWARF14

Moléculas produzidas por células vegetais a partir de carotenóides se ligam ao DWARF14, uma enzima importante por quebrar essas moléculas, regulando o processo de crescimento vegetal. Compostos produzidos durante incêndios florestais atuam como reguladores do crescimento em plantas de forma parecida. 

Novembro – Complexo Arp2/3

A actina é uma proteína importante para a formação do citoesqueleto. Para realizar a construção de estruturas que suportam e moldam as células, a ramificação dos seus filamentos ocorre a partir da Molécula do Mês de novembro de 2022, o complexo Arp2/3, que conecta os filamentos de actina para construir uma “árvore”, como demonstrado na ilustração acima. 

Dezembro – Click Chemistry

Em 2022, pesquisadores receberam o Prêmio Nobel de Química por uma abordagem que possibilita sintetizar até mesmo moléculas complexas de maneira mais simples e assertiva, facilitando futuras descobertas de tratamentos para doenças e a compreensão de como acontecem interações biológicas de forma molecular. 

E aí, você já conhecia o banco de dados PDB? Além das moléculas do mês apresentadas pelo site, é possível encontrar milhares de estruturas tridimensionais para aplicar nos mais variados ramos de pesquisa, contribuindo para avanços científicos. Se você curtiu descobrir essas biomoléculas, conta pra gente aqui nos comentários qual te chamou mais atenção. 

Cite este artigo:
LACERDA, S. Descubra as moléculas que ganharam destaque em 2022. . Revista Blog do Profissão Biotec, v.10, 2023. Disponível em: <https://profissaobiotec.com.br/descubra-moleculas-ganharam-destaque-2022/>. Acesso em: dd/mm/aaaa.

Referencias

Carvalho, I. et al. Introdução a modelagem molecular de fármacos no curso experimental de química farmacêutica. Química Nova, v. 26, n. Quím. Nova, 2003 26(3), maio 2003. Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/ZWJ5vM5x7MmfKR3MGL9py5k/?lang=pt#. Acesso em: 15 jan. 2023.
DIERCKS, Christian S.; YAGHI, Omar M. The atom, the molecule, and the covalent organic framework. Science, [S.L.], v. 355, n. 6328, 3 mar. 2017. American Association for the Advancement of Science (AAAS). http://dx.doi.org/10.1126/science.aal1585.
Protein Data Bank. Molecule of the Month. 2022. Disponível em: https://pdb101.rcsb.org/motm/motm-by-date. Acesso em: 13 jan. 2023.
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