Descoberta liderada por professor da Ciências ULisboa publicada na Nature Communications

Nova função de proteína do cérebro atrasa causas de demências neurodegenerativas

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Estrutura 3D da proteína S100B

Estrutura 3D da proteína S100B (ler nota da redação en baixo)

Autores/Nature Communications

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Cláudio M. Gomes e Guilherme Moreira
Cláudio M. Gomes e Guilherme Moreira
Fonte ACI Ciências ULisboa

Uma equipa internacional liderada pelo cientista Cláudio M. Gomes, professor do Departamento de Química e Bioquímica na Ciências ULisboa e coordenador do laboratório Protein Misfolding and Amyloids in Biomedicine (PMAB), afiliado ao Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), descobriu uma nova função para uma proteína do cérebro, que atrasa a formação de depósitos proteicos causadores de demências como a doença de Alzheimer.

A descoberta, publicada esta segunda-feira na revista científica Nature Communications, e anunciada pela Faculdade em comunicado de imprensa, revela que a proteína S100B atua sobre a proteína Tau, cuja deposição tóxica no cérebro está associada a várias demências e à fase de agravamento da doença de Alzheimer.

“A proteína Tau atua na estabilização dos microtúbulos, as estruturas que mantêm a arquitetura dos neurónios. Contudo, através de uma reação de autoassociação [agregação] anormal, esta proteína adota facilmente uma forma aberrante que leva à sua acumulação nos tecidos. É o que sucede na doença de Alzheimer, em que alterações bioquímicas promovem a libertação da proteína Tau dos microtúbulos, o que desencadeia a sua agregação”, elucida Cláudio M. Gomes, coordenador do estudo. “Estes depósitos de proteína Tau são tóxicos e matam os neurónios, sendo também libertados para o exterior das células, disseminando a patologia às células vizinhas”, explica ainda o cientista.

Na sequência de um estudo anterior desta equipa, sabia-se que a proteína S100B desempenha no cérebro algumas funções protetoras, e que os seus níveis aumentam com o envelhecimento, um conhecido fator de risco para demências. A descoberta agora publicada mostra que a proteína S100B interage com a proteína Tau nos microtúbulos, dentro das células e que mesmo quando perturbados os microtúbulos com libertação da forma tóxica da proteína Tau, essa interação persiste. Esta observação levou a equipa a estudar como interagem as duas proteínas, e a determinar as respetivas consequências biológicas.

Células vivas com marcação fluorescente verde assinalando microtúbulos e agregados da proteína Tau (pontos verdes)
Células vivas com marcação fluorescente verde assinalando microtúbulos e agregados da proteína Tau (pontos verdes)
Fonte Autores/Nature Communications

“Investigamos a formação de agregados da proteína Tau ao longo do tempo, e observamos que a mesma é atrasada na presença da proteína S100B”, conta Guilherme Moreira, estudante de doutoramento em Bioquímica na Ciências ULisboa, orientado por Cláudio M. Gomes, e primeiro autor do estudo. “Claramente havia um efeito inibitório resultante da associação entre as duas proteínas, que descobrimos ser muito dinâmica e ocorrer sobretudo entre a região da proteína Tau responsável pela agregação e uma concavidade na proteína S100B, que sabíamos ter um papel regulatório nestes processos”, explica o jovem investigador, que concluiu a licenciatura e o mestrado em Bioquímica nesta faculdade. O estudo também revelou que a proteína S100B evita que formas tóxicas da proteína Tau libertadas para o exterior das células corrompam as células vizinhas. Para Cláudio M. Gomes, “este aspeto é muito relevante dado que a proteína S100B é também excretada pelos astrócitos [tipo de célula do sistema nervoso central], pelo que esta descoberta revela uma ampla atividade protetora desta proteína, que atua dentro e fora das células”.

Esta investigação foi desenvolvida em colaboração com investigadores da Universidade de Lille (França), I3S - Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (Portugal), Universidade de Hohenheim (Alemanha) e da University of Texas Medical Branch (EUA). Da parte da Ciências Lisboa e do BioISI, para além de Guilherme Moreira e de Cláudio M. Gomes, também participaram no estudo a aluna de doutoramento em Bioquímica Joana Cristóvão; as investigadoras doutoradas Andrea Quezada, Filipa Carvalho e Ana Carapeto; e os professores Mário Rodrigues e Federico Herrera.

Segundo os investigadores, este resultado é muito relevante no contexto da doença de Alzheimer, dado que o aparecimento de sintomas cognitivos e demência estão associados aos danos causados pelos agregados da proteína Tau, e à disseminação da patologia para múltiplas regiões do cérebro. “Este estudo desvenda um novo mecanismo biológico de proteção, relevante nas fases iniciais da doença, que se torna ineficiente ao longo do tempo com o crescente acumular de agregados tóxicos no cérebro”, conclui o coordenador desta investigação.

As demências neurodegenerativas associadas à formação de agregados da proteína Tau, como a doença de Alzheimer, afetam milhões de pessoas em todo o mundo. A expectativa resultante deste trabalho de investigação fundamental é de que a compreensão do funcionamento de moléculas protetoras como a S100B possa inspirar o desenvolvimento de fármacos, com potencial terapêutico, que possam atuar de forma semelhante.

Esquema ilustrativo da formação de agregados tóxicos da proteína Tau e ação inibitória da proteína S100B
Esquema ilustrativo da formação de agregados tóxicos da proteína Tau e ação inibitória da proteína S100B
Fonte CMG

Nota da redação

Legenda da imagem principal: Plano central anterior - Estrutura 3D da proteína S100B colorida a vermelho de acordo com as zonas preferenciais de ligação à proteína Tau; Plano posterior (esquerda) - célula marcada a verde indicando colocalização das proteínas S100B e Tau nos microtúbulos; Plano posterior (direita) - depósitos de proteína Tau agregada em células, identificados como manchas verdes

Cláudio M. Gomes dedica esta obra à memória da sua amiga e mentora - a professora Maria de Sousa (1939–2020) - "por sempre nos fazer crer que podemos ver o não visto".

 

 

PMAB BioISI com ACI Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Pessoa a trabalhar na FCULresta

Já existem mais três miniflorestas plantadas na AML e muitas outras estão a germinar. “A FCULresta cumpre assim um outro objetivo, o de inspirar e apoiar a plantação de mais florestas urbanas biodiversas”, escrevem David Avelar, António Alexandre e Diogo Mendes.

June Huh

"O que motiva June Huh é a busca da beleza na Matemática, e a descoberta de ligações entre diferentes áreas desta disciplina", escreve Carlos A. A. Florentino, professor do DM Ciências ULisboa, no ensaio dedicado ao matemático galardoado com a medalha Fields.

Alina Shchepetkina com outra investigadora

A expedição South Atlantic Transect II (IODP 393) zarpou a 11 de junho de 2022 da Cidade do Cabo, na África do Sul, e tem uma duração de 61 dias. A equipa a bordo tem cientistas de várias partes do globo na expectativa de obter respostas para algumas questões apaixonantes e relacionadas com alterações nos ambientes da Terra durante os últimos 61 milhões de anos. Uma dessas cientistas é Alina Shchepetkina, investigadora do Instituto Dom Luiz da Ciências ULisboa.

Membros da direção da Faculdade, Conselho de Escola e Reitor da ULisboa

Luís Carriço, professor do Departamento de Informática e investigador do LASIGE, tomou posse como diretor da Ciências ULisboa, esta quarta-feira, dia 20 de julho, numa cerimónia que juntou vários membros da Faculdade e Universidade, na sala de atos, sita no edifício C6. A boa disposição imperou no ato solene, durante o qual os professores Margarida Santos-Reis, Hugo Miranda, Jorge Relvas, Maria João Gouveia e Pedro Almeida foram indigitados subdiretores da Faculdade.

ímanes moleculares

Nuno A. G. Bandeira, investigador do DQB e do BioISI Ciências ULisboa, escreve sobre um estudo, que constitui um marco na evolução do conhecimento e na busca de melhores materiais para aplicação na spintrónica e computação à escala quântica.

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O espectrógrafo NIRPS, a sigla inglesa para Near-Infrared high resolution spectrograph, ou espectrógrafo no infravermelho próximo de alta resolução, cujo desenvolvimento e construção contou com a participação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), observa na banda do infravermelho, no Telescópio ESO de 3,6 metros do Observatório de La Silla, no Chile, complementando assim espectrógrafos como o HARPS e o ESPRESSO. 

fundo marinho

Novo artigo publicado na Nature Ecology and Evolution, por uma equipa de 30 investigadores de todo o mundo, da qual fazem parte dois investigadores portugueses com ligação à Ciências ULisboa, resulta da consulta prévia de cerca de 680 especialistas e outros profissionais ligados ao meio marinho.

Anfiteatro no C8 e paryicipantes do evento

"A Conferência Internacional Hi-Phi teve um sucesso muito para além do expectável e mostrou a vitalidade do diálogo entre a História e a Filosofia das Ciências", escrevem Ana Duarte Rodrigues e João L. Cordovil, coordenadores científicos respetivamente do CIUHCT e do CFCUL, na crónica sobre o importante acontecimento.

3 alunos no labotarório

Dois anos depois de um interregno, “Ser Cientista” está de volta de 25 a 29 de julho e propõe a jovens alunos que experimentem a “vida” de um investigador.

Pedreira

O mestrado em Geologia tem como objetivo formar profissionais com uma formação sólida em áreas chave das Ciências da Terra e que possam responder aos desafios da sociedade do século XXI. Artigo de opinião do Departamento de Geologia a propósito deste novo plano de estudos.

saída de campo da Geologia

A Faculdade tem um novo ciclo de estudos acreditado pela  Agência e Avaliação e Acreditação do Ensino Superior (A3ES), para substituição dos mestrados na área da Geologia com 90 ECTS. O novo mestrado em Geologia tem a duração de dois anos, com 120 ECTS.

Mesa com vários oradores no grande auditório da Faculdade

A sessão de abertura do 30th International Carbohydrate Symposium foi antecipada e presencial, tendo sido gravada em Ciências ULisboa, para ser apresentada internacionalmente a 10 de julho, primeiro dia do simpósio. A cientista Amélia Pilar Rauter, nesta crónica, descreve o que aconteceu nessa sessão, o antes e depois… O simpósio termina a 15 de julho e segundo a presidente da International Carbohydrate Organisation  serão apresentadas as invenções e descobertas mais recentes, muitas delas relevantes para a sociedade.

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Doze alunos do Clube Ciência Viva da Escola Secundária Padre António Vieira visitaram um dos laboratórios da Faculdade. A visita foi organizada pelo professor Octávio Paulo, orientada por dois alunos da Faculdade.

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“A iniciativa alcançou o sucesso científico desejado, prontamente reconhecido pela maioria dos seus participantes, (...) o que confirma o interesse crescente que os temas dos riscos urbanos têm vindo a suscitar, no seio da comunidade técnica e científica internacional”, escreve Paula Teves-Costa, presidente da Comissão Organizadora da ICUR2022.

evento da ECFS com pormenor para sigla da sociedade

Carlos M. Farinha, professor do Departamento de Química e Bioquímica da Ciências ULisboa e investigador do Grupo de Investigação em Fibrose Quística, incluído no Grupo de Genómica Funcional e Proteostase do BioISI, foi eleito membro do Conselho de Direção da Sociedade Europeia de Fibrose Quística (ECFS sigla em inglês).

Dua jovens observam espécies no campus da Faculdade

"O BioBlitz é uma metodologia para realizar uma avaliação rápida da biodiversidade de um local num determinado período de tempo", escrevem Patrícia Tiago e Sergio Chozas, coordenadores do +Biodiversidade @CIÊNCIAS. Há cerca de um mês dinamizaram um BioBlitz no campus da Faculdade. Leia a crónica dos cientistas sobre o assunto.

Imagem de satélite da erupção do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai

Estudo publicado na Nature e liderado por investigadores do Instituto Dom Luiz da Ciências ULisboa e do Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) explica o mecanismo por detrás da geração e propagação do tsunami incomum, ocorrido após a explosão colossal do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, em Tonga.

Imagens do campus, laboratórios e salas de aula

Entrevista com os professores Cláudio M. Gomes, Margarida Gama Carvalho e Carlos Cordeiro - membros da Comissão de Coordenação do Mestrado em Bioquímica e Biomedicina -, sobre o mestrado em Bioquímica e Biomedicina. Até maio de 2022, cerca de 165 alunos concluíram com sucesso este mestrado, criado em 2009.

Imagens relacionadas com o mestrado em Bioquímica e Biomedicina

"Há importantes mudanças no plano de estudos. Simplificámos o percurso formativo, abolindo áreas de especialidade, mas dando grande liberdade aos alunos para a escolha das optativas que mais lhes interessam e ampla escolha", escrevem Cláudio M. Gomes, Margarida Gama Carvalho e Carlos Cordeiro, membros da Comissão de Coordenação do Mestrado em Bioquímica e Biomedicina.

bioplásticos

O BioLab Lisboa é palco do evento Young Creators – BioLab Edition, que se realiza entre 4 e 8 de julho e cujas inscrições terminam a 2 de julho. O programa destina-se a pessoas com mais de 12 anos. O objetivo desta iniciativa é incentivar a criatividade e o desenvolvimento de novas ideias, através do acesso a equipamentos e ao conhecimento na área da Biotecnologia.

Jovem em frente ao computador

A 1.ª fase de candidaturas aos mestrados da Faculdade decorre até 11 de julho. Esteja atento às redes sociais da Faculdade e conheça os testemunhos de quem frequenta estes cursos. Para Fernanda Oliveira, subdiretora da Direção, “a Faculdade tem uma oferta formativa muito diversificada”.

Complexo não covalente de composição [KrSF5]+ (Fig. 1), que provem duma molécula estável, [KrSF6]+ (Fig. 2), em resultado da reação direta de hexafluoreto de enxofre com crípton ionizado

Este ano comemora-se os 60 anos da descoberta da reatividade dos gases nobres nomeadamente do xénon. Nuno A. G. Bandeira, investigador do Departamento de Química e Bioquímica e do BioISI Ciências ULisboa, escreve sobre os gases nobres, suas aplicações e um estudo recente da sua autoria e de cientistas do Centro de Química Estrutural e que apresenta um novo composto de crípton.

Logotipo GMC

A primeira fase de decisões da primeira volta do Global Management Challenge 2022 terminou no passado dia 14 de junho. Em competição estiveram 206 equipas a nível nacional - compostas por estudantes, quadros de empresas ou mistas -, duas delas incluem estudantes da Ciências ULisboa.

Grande auditório da Faculdade com pessoas

Vale a pena recordar os 111 anos comemorados no grande auditório da Faculdade no canal YouTube, numa viagem imaginária a Marte, com a tradicional entrega de prémios e distinções e outros momentos singulares, assim como conhecer a opinião daqueles que participaram no evento.

sao jorge ao fundo e logotipo da iniciativa

“Andamentos da Ciência” é o novo ciclo de conferências da Ciências ULisboa que arranca no próximo dia 22 de junho. Nesta iniciativa, especialistas de diferentes áreas do conhecimento vão partilhar o saber sobre os temas mais atuais da sociedade, na forma de comunicações inspiradas nas palestras TED.

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