Forskare vid Center for Research on Redox Processes in Biomedicine (Redoxome) i Brasilien har identifierat extracellulära matrisproteiner som modifierats av verkan av hypobromsyra i normala och fibrotiska lungvävnader, vilket tyder på en möjlig fysiologisk roll för proteinbromering. Detta är den första studien som identifierar bromerade proteiner i lungfibros och icke-fibrotisk lungvävnad.
Den extracellulära matrisen är ett komplext tredimensionellt nätverk av proteiner och andra makromolekyler som binder och förankrar celler för att bilda vävnader, som utför vitala funktioner för cellulärt stöd, intercellulär kommunikation och reglering av vävnadsutveckling.
Studien är publicerad i tidskriften Redox Biology .
"Denna forskning visade att bromering sker fysiologiskt och att peroxidasin, enzymet som katalyserar bildningen av hypobromsyra, har andra mål än kollagen, vilket var en av de viktigaste frågorna på området", säger Litiele Cezar Cruz, första författare till artikel. Hon genomförde forskningen under sina postdoktorala studier under ledning av Flavia Meotti, professor vid IQ-USP och medlem av Redoxome.
Halogenering är en kemisk reaktion där en eller flera atomer av en halogen (främst fluor, klor, brom eller jod) tillsätts till en förening. Halogenmodifieringar av biologiska molekyler erkänns alltmer inom flera områden av biologin, men deras betydelse i däggdjursorganismen har inte studerats i stor omfattning.
Upptäckten av bromidjonernas roll i den oxidativa tvärbindningen av kollagen IV i den extracellulära matrisen var det första beviset på att brom spelar en viktig roll i levande organismer.
"Vi vet mer om klorering, som beror på myeloperoxidas, ett inflammatoriskt enzym. I allmänhet studeras denna typ av sjukdomsbunden halogenering mer allmänt eftersom inflammation är roten till många sjukdomar. Inflammatoriska sjukdomar med myeloperoxidasaktivitet tenderar att involvera en ökning av proteiner med tillsats av klor.
"Denna modifiering av brom är mycket lika, eftersom klor och brom är mycket lika kemiska grundämnen, och modifieringen sker i samma aminosyror, inklusive tyrosin. Men även om plasmanivåerna av brom är tusen gånger lägre än nivåerna av klor, det sistnämnda är inte ett bra substrat för peroxidasin, och mer underbromsyra än underklorsyra produceras därför i den extracellulära matrisen," förklarade Meotti.
Cruz ville utöka denna kunskap genom att undersöka förekomsten av bromotyrosinmodifierade proteiner i prover av lungvävnad från friska människor och patienter med idiopatisk lungfibros. Hon analyserade också publicerade lungvävnadsproteomikdata. I både vävnadsprover och proteomikdata fann hon modifieringar i flera extracellulära membranproteiner, även i friska lungor.
Mer information: Litiele Cezar Cruz et al, Identifiering av tyrosinbromerade extracellulära matrisproteiner i normala och fibrotiska lungvävnader, Redox Biology (2024). DOI:10.1016/j.redox.2024.103102
Journalinformation: Redoxbiologi
Tillhandahålls av FAPESP
