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Estrutura flexível da metalotioneína e as ligações da proteína com diversos tipos de metais

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Outro problema decorrente de metais livres envolve o metabolismo energético. Os metais pesados podem atrapalhar o funcionamento da mitocôndria, organela responsável por gerar energia para os processos metabólicos. “A presença desses metais aumenta a produção de radicais livres, que podem fazer reações em cadeia, não controladas, e lesar as células”. Essa proteína possui características que estão associadas a detoxificação de substâncias genotóxicas, ao estoque e regulação dos níveis de zinco, e por uma provavel função relacionada à apoptose. *Apesar de seu papel protetor, a sua presença em células neoplasicas confere resistência ao tratamento anti-neoplásico, o que caracteriza-a como um indicador de maior agressividade tumoral.

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Metais livres como zinco, cobre e ferro já foram associados a doenças neurodegenerativas. Isso porque os metais livres nos neurônios podem induzir algumas proteínas a se complexarem, impedindo-as de realizarem as suas funções corretamente. “Essa complexação leva à produção de placas amiloides – depósitos de fragmentos de proteínas beta-amiloides, que são tóxicas para os neurônios. Essas placas são assinaturas de várias doenças neurológicas, como Alzheimer e Parkinson”, explica o pesquisador.

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Flexibilidade permite que a metalotioneína possa transportar e liberar os metais no momento certo para exercerem as suas atividades no organismo.

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Os cientistas constataram que a metalotioneína é altamente dinâmica, quase “líquida”: não apresenta uma estrutura fixa e muda constantemente de acordo com as ligações químicas com os metais, que são de baixa estabilidade, quebram e reformam facilmente. “Materiais contendo metais são duros e estáveis do ponto de vista macroscópico, mas microscopicamente mostramos que podem ser extremamente flexíveis”, afirma Guilherme Menegon Arantes, professor do IQ e um dos coordenadores do estudo. “Essa mobilidade faz com que a estrutura da proteína possa ser comparada, por exemplo, com a de um líquido.”

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A metalotioneína contribui com o equilíbrio das funções do organismo (homeostase), ao regular as concentrações de metais existentes no corpo humano. Quando estão livres no corpo, os metais – até mesmo os naturais e essenciais – podem se tornar tóxicos, causando reações danosas. No entanto, alguns metais que desempenham funções importantes, como o ferro e o zinco, precisam ser utilizados por outras proteínas. Sendo assim, as ligações são frágeis: para que a metalotioneína possa transportar e liberar os metais no momento certo para exercerem as suas atividades.