Metalli come zinco, rame e cromo si legano e influenzano un peptide coinvolto nella produzione di insulina, secondo un nuovo lavoro dei chimici dell'Università della California, Davis. La ricerca fa parte di un nuovo campo della "metalloendocrinologia" che approfondisce il ruolo dei metalli nei processi biologici nel corpo.

"Stiamo ponendo domande a cui le persone non si sono rese conto che non abbiamo le risposte, "ha detto Marie Heffern, assistente professore di chimica alla UC Davis e autore senior della carta, da pubblicare sulla rivista ChemBioChem .

I metalli svolgono un ruolo in molti processi biochimici. L'emoglobina contiene ferro e trasporta l'ossigeno nel sangue; lo zinco e il rame sono coinvolti da un terzo alla metà di tutte le funzioni corporee. Ma mentre gli scienziati conoscono la quantità complessiva di un elemento in un dato componente del corpo, come il sangue, generalmente non conoscono la posizione esatta di questi metalli, lo stato in cui si trovano o il loro ruolo biologico nel corpo.

"Un metallo è un ingrediente:quello che ci fai è ciò che fa la differenza, " Ha detto Heffern. Il suo laboratorio alla UC Davis sta usando nuove tecniche per capire come i metalli sono distribuiti all'interno e all'esterno delle cellule, come si legano alle proteine ​​e ad altre molecole e le sottili influenze che hanno su quelle molecole.

Il nuovo studio ha esaminato il peptide C, o peptide di collegamento, una corta catena di amminoacidi. Il C-peptide è oggetto di studio per il potenziale nel trattamento delle malattie renali e dei danni ai nervi nel diabete, quindi una migliore comprensione di come si comporta in condizioni diverse potrebbe essere utile nello sviluppo di farmaci.

Influenzare la forma e l'assorbimento da parte delle cellule

Quando il pancreas produce insulina, C-peptide collega due catene di insulina in una fase preliminare. Il peptide C viene quindi tagliato, immagazzinato insieme all'insulina e rilasciato allo stesso tempo. Il peptide C era considerato un sottoprodotto della produzione di insulina, ma ora gli scienziati sanno che agisce come un ormone a sé stante.

I ricercatori hanno misurato quanto facilmente lo zinco, rame e cromo legati al peptide C in provette, e come i metalli hanno influenzato la capacità delle cellule di assorbire il peptide C.

I metalli hanno avuto effetti sottili sulla struttura del peptide C, in particolare sulla sua capacità di arricciarsi in un'elica in alcune condizioni. Il rame e il cromo hanno impedito alle cellule di assorbire l'ormone, ma altri metalli come lo zinco, il cobalto e il manganese non hanno avuto un tale effetto.

I risultati mostrano che i metalli possono potenzialmente "sintonizzare" l'attività di ormoni come il peptide C alterando la loro struttura o influenzando l'assorbimento nelle cellule, ha detto Heffern. Ulteriori autori sull'articolo sono il ricercatore post-dottorato Michael Stevenson, specialista di ricerca Kylie Uyeda, studente laureato Jessica San Juan e Ian Farran, laurea specialistica in biochimica e biologia molecolare.