Proteiner modificeret i lungerne giver fingerpeg om broms biologiske funktioner

Forskere ved Center for Research on Redox Processes in Biomedicine (Redoxome) i Brasilien har identificeret ekstracellulære matrixproteiner modificeret af virkningen af ​​hypobromsyre i normalt og fibrotisk lungevæv, hvilket tyder på en mulig fysiologisk rolle for proteinbromering. Dette er den første undersøgelse, der identificerer bromerede proteiner i lungefibrose og ikke-fibrotisk lungevæv.

Den ekstracellulære matrix er et komplekst tredimensionelt netværk af proteiner og andre makromolekyler, der binder og forankrer celler for at danne væv, og udfører vitale funktioner for cellulær støtte, intercellulær kommunikation og regulering af vævsudvikling.

Undersøgelsen er publiceret i tidsskriftet Redox Biology .

"Denne forskning viste, at bromering forekommer fysiologisk, og at peroxidasin, enzymet, der katalyserer dannelsen af ​​hypobromsyre, har andre mål end kollagen, hvilket var et af de vigtigste spørgsmål på området," sagde Litiele Cezar Cruz, førsteforfatter til artikel. Hun udførte forskningen under sit postdoktorale studie under vejledning af Flavia Meotti, professor ved IQ-USP og medlem af Redoxome.

Halogenering er en kemisk reaktion, hvor et eller flere atomer af et halogen (hovedsageligt fluor, klor, brom eller jod) tilsættes til en forbindelse. Halogenmodifikationer af biologiske molekyler anerkendes i stigende grad inden for flere områder af biologien, men deres betydning i pattedyrsorganismen er ikke blevet undersøgt i vid udstrækning.

Opdagelsen af ​​bromidioners rolle i den oxidative tværbinding af kollagen IV i den ekstracellulære matrix var det første bevis på, at brom spiller en væsentlig rolle i levende organismer.

"Vi ved mere om chlorering, som afhænger af myeloperoxidase, et inflammatorisk enzym. Generelt studeres denne form for sygdomsbundet halogenering mere bredt, fordi inflammation er roden til rigtig mange sygdomme. Inflammatoriske sygdomme med myeloperoxidaseaktivitet har en tendens til at involvere en stigning i proteiner ved tilsætning af klor.

"Denne modifikation med brom er meget ens, da klor og brom er meget ens kemiske grundstoffer, og modifikationen sker i de samme aminosyrer, herunder tyrosin. Men selvom plasmaniveauerne af brom er tusind gange lavere end niveauerne af klor, sidstnævnte er ikke et godt substrat for peroxidasin, og der produceres derfor mere hypobromsyre end hypochlorsyrling i den ekstracellulære matrix," forklarede Meotti.

Cruz satte sig for at udvide denne viden ved at undersøge tilstedeværelsen af ​​bromotyrosin-modificerede proteiner i prøver af lungevæv opnået fra raske mennesker og patienter med idiopatisk lungefibrose. Hun genanalyserede også offentliggjorte lungevævsproteomiske data. I både vævsprøver og proteomiske data fandt hun modifikationer i adskillige ekstracellulære membranproteiner, selv i sunde lunger.

Flere oplysninger: Litiele Cezar Cruz et al., Identifikation af tyrosinbromerede ekstracellulære matrixproteiner i normalt og fibrotisk lungevæv, Redox Biology (2024). DOI:10.1016/j.redox.2024.103102

Journaloplysninger: Redoxbiologi

Leveret af FAPESP