Insights reveladores sobre a visão humana e de insetos

resumo: Os pesquisadores revelaram descobertas importantes sobre a produção de 11-cis-retinal, uma molécula importante para a visão tanto em humanos quanto em insetos. Ao estudar a proteína NinaB em insetos e compará-la com a proteína RPE65 humana, ambas essenciais para a síntese de 11-cis-retinal, a equipe descobriu diferenças importantes em seus mecanismos operacionais, apesar de suas semelhanças estruturais.

Esta pesquisa não apenas desafia noções anteriores sobre as semelhanças entre a visão humana e a dos insetos, mas também fornece informações importantes sobre doenças da retina, especialmente a amaurose congênita de Leber. Através da cristalografia de raios X, o estudo lança luz sobre os processos únicos subjacentes à produção de 11-cis na retina, fornecendo caminhos potenciais para abordar mutações genéticas que prejudicam a visão.

Principais fatos:

1. Semelhanças estruturais com diferenças funcionais: Apesar da semelhança estrutural entre NinaB em insetos e RPE65 em humanos, os processos de produção de 11-cis-retinal diferem significativamente.
2. Insights sobre doenças da retina: O estudo avança na compreensão da base genética de doenças da retina, como a amaurose congênita de Leber, revelando como as mutações no RPE65 perturbam a visão.
3. Avanços na pesquisa da visão: Ao elucidar a estrutura e a função do NinaB, os pesquisadores obtiveram insights sobre o RPE65, abrindo novas formas de tratar a deficiência visual causada por mutações genéticas.

fonte: Universidade da Califórnia, Irvine

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Irvine, descobriram semelhanças profundas e diferenças surpreendentes entre humanos e insetos na produção da importante molécula que absorve luz na retina.Comunidade de Estados Independentes– A retina, também conhecida como “cromóforo óptico”.

As descobertas aprofundam a compreensão de como as mutações na enzima RPE65 causam doenças da retina, particularmente a amaurose congénita de Leber, uma doença devastadora que causa cegueira em crianças.

Para um estudo publicado recentemente online na revista Natureza e biologia químicaA equipe usou cristalografia de raios X para estudar a NinaB, uma proteína encontrada em insetos que funciona de forma semelhante à proteína RPE65 encontrada em humanos. Ambos são cruciais para a síntese de 11-Comunidade de Estados Independentes– A retina, sua ausência leva a deficiência visual grave.

“Nosso estudo desafia as suposições tradicionais sobre as semelhanças e diferenças na visão humana e dos insetos”, disse o autor correspondente Philip Keyser, professor associado de fisiologia e biofísica, bem como de oftalmologia.

“Embora essas enzimas compartilhem uma origem evolutiva comum e uma estrutura tridimensional, descobrimos que o processo pelo qual elas produzem 11-Comunidade de Estados Independentes“A retina é excelente.”

Criação 11-Comunidade de Estados Independentes– O retinoblastoma começa pela ingestão de alimentos como cenoura ou abóbora que contêm compostos utilizados na formação da vitamina A, como o beta-caroteno. Esses nutrientes são metabolizados por enzimas de clivagem de carotenóides, incluindo NinaB e RPE65.

Já se sabia que os humanos precisam de duas dessas enzimas para produzir 11-Comunidade de Estados Independentes– retinal a partir de beta-caroteno, enquanto os insetos podem obter conversão usando apenas NinaB. Obter informações sobre como o NinaB liga as duas etapas em uma única reação, juntamente com as relações funcionais entre o NinaB e o RPE65, foi uma grande motivação para o estudo.

“Descobrimos que estas enzimas são estruturalmente muito semelhantes, mas os locais onde exercem a sua actividade são diferentes”, disse a autora principal Yasmin Solano, estudante de pós-graduação no laboratório Kiser do UCI Center for Translational Vision Research.

“A compreensão das principais características da estrutura do NinaB levou a uma melhor compreensão do mecanismo catalítico necessário para apoiar a função dos pigmentos visuais na retina.

“Através do nosso estudo do NinaB, conseguimos identificar a estrutura de uma parte fundamental do RPE65 que não havia sido resolvida anteriormente. Esta descoberta é vital para a compreensão e tratamento de mutações de perda de função no RPE65.

Outros membros da equipe incluíam Michael Everett, especialista júnior no laboratório de Kiser, e Kelly Dang e Judd Abueg, que eram estudantes de graduação em ciências biológicas na época.

Financiamento: Este trabalho foi apoiado pela National Science Foundation sob a concessão CHE-2107713, pelo Departamento de Assuntos de Veteranos sob a concessão BX004939 e pelos Institutos Nacionais de Saúde sob a concessão EY034519-01S1.

Sobre notícias de pesquisa em neurociência visual

autor: Patrícia Harriman
fonte: Universidade da Califórnia, Irvine
comunicação: Patricia Harriman – Universidade da Califórnia, Irvine
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso livre.
“Enzimas de clivagem de carotenóides evoluíram convergentemente para gerar cromóforos ópticos“Por Philip Keyser et al. Natureza e biologia química

um resumo

Enzimas de clivagem de carotenóides evoluíram convergentemente para gerar cromóforos ópticos

A resposta à luz na retina em animais surge do fotoisomerismo da opsina 11-Comunidade de Estados Independentes– Cromóforo retinal. Este cromóforo óptico é produzido enzimaticamente através da ação de clivagem da carotenóide dioxigenase.

Os vertebrados requerem duas dioxigenases de clivagem de carotenóides, beta-caroteno oxigenase 1 e epitélio pigmentar da retina 65 (RPE65), para formar 11-Comunidade de Estados Independentes-O retinaldeído é um substrato dos carotenóides, enquanto invertebrados como os insetos usam uma única enzima conhecida como inativação nem B pós-potencial (NinaB). Casal RPE65 e NinaB através do CEI isomerase com hidrólise e oxigenação, respectivamente, mas a relação mecanicista de suas atividades de isomerase permanece desconhecida.

Aqui relatamos a estrutura do NinaB, revelando detalhes de sua estrutura de sítio ativo e modo de ligação à membrana. Estudos de mutagênese dirigida à estrutura identificam um grupo de resíduos nas profundezas da fenda de ligação ao substrato NinaB que controla sua atividade de isomerização.

Nossos dados demonstram que a atividade de isomerização é mediada por regiões distintas de sítios ativos em NinaB e RPE65, uma convergência evolutiva que aprofunda nossa compreensão da diversidade do sistema visual.