Wetenschap
In de longen gemodificeerde eiwitten bieden aanwijzingen voor de biologische functies van broom
Onderzoekers van het Center for Research on Redox Processes in Biomedicine (Redoxome) in Brazilië hebben extracellulaire matrixeiwitten geïdentificeerd die zijn gemodificeerd door de werking van hypobroomzuur in normale en fibrotische longweefsels, wat een mogelijke fysiologische rol voor eiwitbromering suggereert. Dit is de eerste studie om gebromeerde eiwitten in longfibrose en niet-fibrotisch longweefsel te identificeren.
De extracellulaire matrix is een complex driedimensionaal netwerk van eiwitten en andere macromoleculen dat cellen bindt en verankert om weefsels te vormen, en vitale functies vervult voor cellulaire ondersteuning, intercellulaire communicatie en regulering van weefselontwikkeling.
De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Redox Biology .
"Dit onderzoek toonde aan dat bromering fysiologisch plaatsvindt en dat peroxidasine, het enzym dat de vorming van hypobroomzuur katalyseert, naast collageen ook andere doelen heeft, wat een van de belangrijkste vragen in het veld was", zegt Litiele Cezar Cruz, eerste auteur van het onderzoek. artikel. Ze voerde het onderzoek uit tijdens haar postdoctorale studie onder supervisie van Flavia Meotti, hoogleraar bij IQ-USP en lid van Redoxome.
Halogenering is een chemische reactie waarbij een of meer atomen van een halogeen (voornamelijk fluor, chloor, broom of jodium) aan een verbinding worden toegevoegd. Halogeenmodificaties van biologische moleculen worden steeds meer erkend in verschillende gebieden van de biologie, maar hun belang in het zoogdierorganisme is nog niet uitgebreid bestudeerd.
De ontdekking van de rol van bromide-ionen bij de oxidatieve verknoping van collageen IV in de extracellulaire matrix was het eerste bewijs dat broom een essentiële rol speelt in levende organismen.
‘We weten meer over chlorering, die afhankelijk is van myeloperoxidase, een ontstekingsenzym. Over het algemeen wordt dit soort ziektegerelateerde halogenering op grotere schaal bestudeerd, omdat ontstekingen aan de basis liggen van een groot aantal ziekten. Ontstekingsziekten met myeloperoxidase-activiteit hebben de neiging om een toename van eiwitten door toevoeging van chloor.
“Deze modificatie door broom lijkt erg op elkaar, aangezien chloor en broom zeer vergelijkbare chemische elementen zijn, en de modificatie plaatsvindt in dezelfde aminozuren, inclusief tyrosine. Hoewel de plasmaniveaus van broom echter duizend keer lager zijn dan de niveaus van chloor, is de Dit laatste is geen goed substraat voor peroxidasine, en daarom wordt er in de extracellulaire matrix meer hypobroomzuur dan hypochloorzuur geproduceerd", legt Meotti uit.
Cruz wilde deze kennis uitbreiden door de aanwezigheid van met broomtyrosine gemodificeerde eiwitten te onderzoeken in monsters van longweefsel verkregen van gezonde mensen en patiënten met idiopathische longfibrose. Ze analyseerde ook gepubliceerde proteomicsgegevens van longweefsel opnieuw. In zowel weefselmonsters als proteomicsgegevens vond ze wijzigingen in verschillende extracellulaire membraaneiwitten, zelfs in gezonde longen.