Maud Leonora Menten: cientista canadense

Prévia do material em texto

1/3
Maud Leonora Menten: líder canadense em química
Poucas pessoas reconhecerão o canadense na foto aqui. Ela era uma pintora talentosa cujo trabalho foi
exibido em galerias, um talentoso linguista, falando inglês, francês, alemão, italiano, russo e Halkomelem
(uma língua das Primeiras Nações da Colúmbia Britânica), um professor inspirador, um patologista
diligente e, acima de tudo, um cientista apaixonado.
As contribuições de Maud Menton para a ciência são numerosas e seus avanços na medicina a
colocaram no Hall da Fama da Medicina Canadense. Ela não só foi a primeira mulher canadense a
ganhar um doutorado médico (M.D. Universidade de Toronto, 1911), ela também completou um
doutorado em bioquímica (Universidade de Chicago 1916). Ela se tornou uma patologista hospitalar na
Escola de Medicina da Universidade de Pittsburgh, enquanto continua a contribuir para a bioquímica
através de suas publicações científicas nos próximos 40 anos. É o seu trabalho em bioquímica,
especificamente o campo da proteômica, que é apresentado aqui.
Para entender o impacto do trabalho de Menten, primeiro temos que entender a amplitude desse campo.
A proteômica é o estudo das proteínas. As proteínas são pequenas máquinas químicas e existem
milhares delas em cada célula humana. Os cientistas estimam que nossos corpos contêm algo entre
10.000 e vários bilhões de proteínas diferentes!
As proteínas têm muitas funções diferentes, incluindo: (1) carregando outros produtos químicos
(proteínas de transporte, como a hemoglobina que transporta oxigênio no sangue); (2) usando energia
para permitir o movimento (proteínas motoras, como a actina e miosina em nossos músculos); e (3)
acelerar a conversão de um produto químico em outra coisa (enzimas, como lactase que nos permite
https://en.wikipedia.org/wiki/Halkomelem
http://www.cdnmedhall.org/
https://scholar.google.com/scholar?start=0&q=maud+menten&hl=en&as_sdt=1,5&as_yhi=1960&as_vis=1
https://www.ebi.ac.uk/training/online/course/proteomics-introduction-ebi-resources/what-proteomics
https://en.wikipedia.org/wiki/Protein_(nutrient)#Protein_functions_in_human_body
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4889822/
https://en.wikipedia.org/wiki/Transport_protein
https://en.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin
https://en.wikipedia.org/wiki/Motor_protein
https://en.wikipedia.org/wiki/Actin
https://en.wikipedia.org/wiki/Myosin
https://en.wikipedia.org/wiki/Lactase
2/3
digerir açúcares no leite e quando ausentes, resulta em intolerância à lactose). Há outras coisas
importantes em nossas células também, mas mesmo as partes não proteicas de nós dependem dessas
máquinas ou trabalham juntas para fazer mais delas. Os seres humanos são fábricas gigantes de
produção de proteínas, na qual as proteínas estão constantemente fazendo mais proteínas.
A Menten nos forneceu as ferramentas para entender as muitas proteínas diferentes dentro de nossos
corpos. Para entender o que as proteínas fazem, os cientistas fazem algumas perguntas importantes:
Onde estão localizadas as proteínas? Como eles se parecem (na estrutura da biologia denota a função –
a forma de uma chave determina o bloqueio que ela abre)? Com que outros produtos químicos em
nosso corpo as proteínas interagem? Quanto tempo duram essas interações e quão apertam as
conexões da proteína com os outros produtos químicos? Menten nos deu as ferramentas para lidar com
essas questões, e derivações de suas ferramentas ainda são usadas hoje em laboratórios ao redor do
mundo.
A primeira grande contribuição de Menten para o campo foi uma visão sobre a forma como uma proteína
interage com o seu ambiente. Pouco depois de completar seu doutorado em medicina e antes de
embarcar em seu doutorado, Menten trabalhou com a bioquímica Leonor Michaelis em Berlim. Juntos,
eles estudaram a enzima invertase, que decompõe os açúcares complexos em açúcares mais simples.
Como o complexo açúcar (sacrosa) e os açúcares simples (frutose e glicose) absorvem um tipo especial
de luz de forma diferente, Michaelis e Menten foram capazes de medir a taxa em que a sacarose
desapareceu e a frutose e glicose apareceram.
A partir de suas medidas, Michaelis e Menten derivaram uma equação para descrever o comportamento
da invertase, e esta equação, conhecida como a equação de Michaelis – Menten, deu origem ao novo
campo da Kinética Menten” de Michaelis. Sua equação revela que a taxa em que a glicose e a frutose
aparecem depende não de um, mas de três processos químicos: (1) a ligação da sacarose à invertase
(captura inicial); (2) a conversão química catalisada da sacarose em açúcares mais simples; e (3) a
desvinculação de frutose e glicose da invertase (liberação final). Se a sua modelação matemática da
atividade enzimática se aplicasse apenas à invertase, suas descobertas poderiam ter desaparecido com
os anos. Mas a equação não é específica para a invertase. Em um determinado ambiente, a equação de
Michaelis-Menten aplica-se a qualquer proteína que se liga e interage com outra coisa (mesmo as
proteínas que “valia o nosso DNA”).
A curva de saturação Michaelis – Menten: um gráfico genérico da taxa
na qual o produto de uma enzima é produzido, d[P]/dt, com relação à
concentração do material inicial (substrato), [S]. A constante de
https://en.wikipedia.org/wiki/Leonor_Michaelis
https://en.wikipedia.org/wiki/Invertase
https://en.wikipedia.org/wiki/Sucrose
https://en.wikipedia.org/wiki/Fructose
https://en.wikipedia.org/wiki/Glucose
https://en.wikipedia.org/wiki/Circular_polarization
http://www-jmg.ch.cam.ac.uk/tools/magnus/michmenten.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Michaelis%E2%80%93Menten_kinetics
https://en.wikipedia.org/wiki/Michaelis%E2%80%93Menten_kinetics#Equilibrium_approximation
https://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_(biology)
https://blog.scienceborealis.ca/wp-content/uploads/sites/2/2019/05/MichaelisMentenEqn.png
3/3
Michaelis K M é determinada pelas taxas dos três processos-chave
(encontagem de enzimática-substrato, conversão química do substrato
em produto e liberação do produto final da enzima). Conspiração por
Thomas Shafee CC BY 4.0
Após sua colaboração com Michaelis, Menten continuou a contribuir para a bioquímica enquanto conduz
sua própria pesquisa na Universidade de Pittsburgh. Ela criou uma nova técnica que ainda hoje é usada
para revelar a localização de proteínas específicas usando corantes especiais. Dado que as proteínas
são muito pequenas para serem vistas com o microscópio de luz mais poderoso, encontrá-las é muitas
vezes o primeiro desafio.
Menten também foi o primeiro a explorar um método chave de isolamento de proteínas. Uma vez que
uma proteína é encontrada, muitas vezes deve ser separada de seus companheiros para mais
pesquisas. Isolar uma proteína literalmente requer a remoção de algo que é invisível de uma sopa de
muitas outras coisas invisíveis, um feito que era quase impossível no dia de Menten. Em 1944, Menten
foi o primeiro cientista a usar eletroforese para separar proteínas. Enquanto Linus Pauling é geralmente
creditado como o primeiro cientista a usar esta técnica, o trabalho de Menten que separa diferentes
hemoglobina antecede o trabalho de Pauling por cinco anos.
Através de seu próprio trabalho e seu trabalho com Michaelis, Menten nos permitiu entender como as
proteínas interagem com o mundo ao seu redor, mostrou que era possível isolar uma proteína e
forneceu um novo método para encontrar proteínas. Os cientistas ainda usam seu método de coloração-
visualização para localizar proteínas em tecidos humanos. A equação de Michaelis – Menten ainda faz
parte de cada curso de bioquímica introdutória, e os bioquímicos continuam a usar essa famosa
equação com frequência cada vez maior à medida que novos usos para esta ferramenta atemporal são
descobertos.
*“Hoje, a equação de Michaelis” é apresentada nos livros didáticos como uma derivação da equação
original que contém a suposição de estado estacionário adicionada por George Briggs e John Haldane.
? 30 ?
https://pdfs.semanticscholar.org/124b/aa10202c4ca24a1801ad655bbee2739b2cbc.pdfhttps://en.wikipedia.org/wiki/Alkaline_phosphatase
https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/azo-coupling.shtm
https://en.wikipedia.org/wiki/Electrophoresis
https://en.wikipedia.org/wiki/Linus_Pauling
http://www.jbc.org/content/153/1/301.short
https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1016/j.febslet.2013.06.009
https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1016/j.febslet.2013.06.009
https://en.wikipedia.org/wiki/George_Edward_Briggs
https://en.wikipedia.org/wiki/J._B._S._Haldane