Cientistas alemães resolvem mistério de 50 anos e fotografam proteína perdendo água com acidez

Cientistas da Universidade Martin Luther de Halle-Wittenberg, na Alemanha, resolveram um mistério bioquímico que intrigava pesquisadores há mais de 50 anos. Eles conseguiram observar, pela primeira vez, como proteínas perdem sua camada protetora de água quando o ambiente se torna mais ácido.

A hipótese havia sido formulada em 1974 por Walter Kauzmann, mas faltavam evidências diretas até agora. Os resultados foram publicados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences e detalhados em reportagem do portal phys.org.

A equipe do professor Panagiotis Kastritis utilizou criomicroscopia eletrônica para congelar instantaneamente a proteína apoferritina. O método permitiu mapear milhares de moléculas de água individualmente em sete níveis diferentes de pH.

Os pesquisadores observaram que, a cada unidade de redução do pH, a proteína perdia cerca de 100 moléculas de água. Simulações computacionais confirmaram o comportamento, revelando regras desconhecidas sobre quais aminoácidos retêm ou liberam água.

Os aminoácidos glutamato e aspartato foram os primeiros a liberar suas moléculas de água com o aumento da acidez. Um núcleo interno estável, composto por 40% do total de moléculas de água, permaneceu intacto independentemente do pH.

Além da desidratação, a equipe notou que íons de ferro ligados à apoferritina se deslocavam de seus sítios de ligação conforme o pH diminuía. Esse achado evidencia um mecanismo estrutural pelo qual a acidez pode desencadear a liberação de metais em processos celulares.

O bioquímico Ioannis Skalidis destacou que a observação direta das regras de ligação da água surpreendeu a equipe. Para Kastritis, o conhecimento pode ser aplicado no desenvolvimento de proteínas mais estáveis, beneficiando desde enzimas industriais até sistemas de liberação de fármacos.

A pesquisa representa a primeira evidência mecanicista detalhada de uma teoria sem prova por mais de 50 anos. Os próximos passos envolvem investigar se as regras identificadas se aplicam a outras proteínas, ampliando possibilidades em biotecnologia.