Rivelata la struttura atomica degli enzimi che producono i radicali dell’ossigeno

Un importante passo avanti per sviluppare farmaci per malattie rare e per alcuni tumori intrattabili.

I radicali dell’ossigeno (ROS) sono molecole altamente reattive prodotte da tutte le specie aerobiche, dai cianobatteri all’uomo.  Sebbene i ROS siano noti perché contribuiscono all’invecchiamento cellulare, in realtà essi svolgono funzioni molto più articolate. Le ossidasi NADPH dipendenti, dette anche NOX, sono enzimi la cui funzione primaria e’ proprio la produzione di ROS. Per esempio, i neutrofili, che fanno parte della popolazione dei globuli bianchi del sangue, rispondono alle infezioni batteriche o fungine bombardando il patogeno con i ROS fino ad ucciderlo.
Due malattie genetiche sono causate da mutazioni delle NOX: la granulomatosi cronica e l’ipotiroidismo congenito. Ma tra le funzioni più interessanti delle NOX c’e’ la regolazione dei processi di proliferazione e morte cellulare: questo apre una nuova frontiera nella lotta contro alcuni tumori, come per esempio i tumori al pancreas, alla prostata e all’esofago (tumore di Barrett). Lo sviluppo di farmaci per queste malattie e’ stata ostacolata dal fatto che la struttura tridimensionale delle NOX non era nota: infatti, questi enzimi sono proteine di membrane, tra le più difficili da manipolare in laboratorio.
Ora il gruppo di Francesca Magnani del dipartimento di Biologia e Biotecnologie all’università di Pavia ha ottenuto la struttura atomica della NOX5, la prima struttura, lungamente attesa, delle NOX. Oltre a rivelare dettagli sull’attivazione dell’enzima, la struttura della NOX5 apre nuove, e finora inesplorate, possibilità per sviluppare nuovi farmaci.

REF: Magnani F, Nenci S, Millana Fananas E, Ceccon M, Romero E, Fraaije MW, Mattevi A. Crystal structures and atomic model of NADPH oxidase. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Jun 12. pii: 201702293. doi: 10.1073/pnas.1702293114.