Pesquisadores do Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) Redoxoma, sediado no Instituto de Química (IQ) da USP, descobriram os mecanismos moleculares do transporte da enzima peroxirredoxina 3 (Prdx3) até a mitocôndria, estrutura das células responsável pela produção de energia pelo organismo. A Prdx3 é o principal antioxidante presente no corpo humano, responsável por degradar a água oxigenada (H2O2) resultante da atividade das mitocôndrias, que em níveis elevados pode danificar e comprometer o funcionamento das células.
Os cientistas também revelaram que a enzima está presente em mais de um lugar nas células. Não apenas na matriz mitocondrial, como se acreditava anteriormente, mas também no espaço intermembranas. As conclusões da pesquisa são apresentadas em artigo publicado na revista científica Redox Biology.
A Prdx3 é a principal enzima responsável pela remoção do H2O2. Ela é produzida no citoplasma (espaço entre a membrana e o núcleo das células) pelos ribossomos – estruturas que fazem síntese de proteínas – e, em seguida, transportada para as mitocôndrias. No entanto, os mecanismos que regulam esse transporte eram, até então, desconhecidos.
Em condições normais, o H2O2 é continuamente gerado pelas mitocôndrias, de maneira regulada, participando de processos como diferenciação celular e envelhecimento. Contudo, em concentrações elevadas, pode induzir danos a proteínas, membranas e DNA mitocondrial, prejudicando a produção de ATP (molécula que armazena e libera energia para as células) e comprometendo funções metabólicas vitais. Desta forma, o H2O2 desempenha um duplo papel: tanto na sinalização celular quanto no dano oxidativo.
Funções
“Demonstramos que a Prdx3 está localizada em dois compartimentos mitocondriais e esse conhecimento abre novas perspectivas no estudo das funções dessa enzima, com impactos para o entendimento da sinalização celular mediada por H2O2 mitocondrial,” disse Fernando Gomes, autor principal do artigo, pós-doutorando no Laboratório de Proteínas e Biologia Redox no Instituto de Biociências (IB) da USP, sob supervisão do professor Luis E.S. Netto do Redoxoma.
As mitocôndrias são estruturadas a partir de duas membranas, interna e externa. Entre elas está localizado o espaço intermembranas, e a membrana interna delimita a matriz mitocondrial. Os cientistas descobriram que, para chegar até nesse ponto, a enzima passa por duas divisões (clivagens), removendo partes de sua estrutura, como aminoácidos. “Acreditamos que a retirada seja importante para deixar a Prdx3 mais estável na organela,” disse Gomes.
