Pesquisadores do Riken identificam gene ignorado por décadas que codifica enzima em ovários e embriões de peixe

Uma equipe do Instituto RIKEN, do Japão, identificou pela primeira vez o gene responsável por codificar uma enzima específica presente nos ovários e embriões de peixes — uma proteína negligenciada pela comunidade científica por décadas.

A pesquisa, publicada no Journal of Biological Chemistry e detalhada pelo portal Phys.org, gira em torno de uma classe de enzimas chamadas peptide:N-glycanases, conhecidas pela sigla PNGases. Essas enzimas removem glicanos — moléculas complexas de açúcar — de proteínas, num processo chamado desglicosylação, com papéis centrais no controle de qualidade de proteínas, na diferenciação celular e nas respostas imunológicas.

As PNGases foram identificadas pela primeira vez em bactérias e plantas, e posteriormente encontradas em animais. No caso dos peixes, existem dois tipos distintos: uma enzima ativa em pH ácido, presente nos ovários e embriões, e outra ativa em pH neutro, presente ao longo de todo o ciclo de vida do animal.

A esmagadora maioria das pesquisas até hoje se concentrou na versão de pH neutro, por ser equivalente à enzima NGLY1 encontrada em humanos e outros mamíferos. A enzima ácida ficou à margem dos estudos por ser considerada específica dos peixes.

‘Como a PNGase ácida parece ser específica dos peixes, pouca atenção foi dedicada a essa enzima’, reconheceu Tadashi Suzuki, pesquisador do Laboratório de Bioquímica Glicometabólica do RIKEN. ‘Mas acreditamos que, para entender a biologia dos peixes, precisamos aprofundar os eventos específicos desses animais’, completou o cientista.

Suzuki e seu colega Akinobu Honda, também do RIKEN, lideraram a equipe que identificou o gene responsável por codificar a PNGase ácida, batizado de ngly2. Os pesquisadores utilizaram crioeletromicroscopia — técnica que permite visualizar estruturas moleculares em resolução atômica — para determinar a estrutura tridimensional da enzima.

A estrutura molecular revelada serviu de base para novas hipóteses bioquímicas, testadas experimentalmente. ‘Formular hipóteses a partir de informações estruturais e testá-las experimentalmente foi particularmente fascinante’, disse Honda. ‘Fiquei especialmente animado quando os resultados foram consistentes com as hipóteses que propusemos’, acrescentou o pesquisador.

Um resultado surpreendente veio dos experimentos com zebrafish, o popular peixe-zebra amplamente utilizado como modelo em laboratório: a eliminação do gene ngly2 nesses animais não produziu efeitos visíveis nos embriões. A equipe, porém, tem uma hipótese para explicar a ausência de impacto.

‘Temos a suspeita de que pode ter sido difícil observar muito efeito porque o peixe-zebra é um peixe de água doce’, disse Honda. ‘Mas eliminar o ngly2 em peixes de água salgada pode ter consequências mais sérias’, ponderou o cientista, sinalizando a próxima fronteira de investigação.

A relevância da descoberta ultrapassa os limites da biologia dos peixes. O gene ngly2 foi identificado como conservado em uma ampla variedade de organismos aquáticos, incluindo polvos, ascídias, ouriços-do-mar, corais e moluscos bivalves.

‘Nossas observações sugerem que esse gene pode desempenhar um papel na adaptação a ambientes aquáticos’, afirmou Suzuki, apontando para implicações que se estendem por toda a cadeia da vida marinha. O trabalho foi publicado sob o título Structural characterization of zebrafish Ngly2, an ovary-enriched acid PNGase required for egg-free glycan production, com DOI 10.1016/j.jbc.2025.110906.