Los científicos han revelado la estructura a nivel atómico de un complejo molecular responsable de modificar las proteínas, posiblemente allanando el camino para el desarrollo de nuevos medicamentos para el cáncer y una serie de otras enfermedades.
El complejo, conocido como OST, es un jugador clave en la glucosilación de proteínas, un proceso celular muy extendido que está íntimamente relacionado con numerosas funciones en el cuerpo humano. Funciona mediante la adición de azúcares llamados glucanos a las proteínas, que influyen en su forma y,Como resultado, su función.
"La determinación de la estructura a nivel atómico de OST es un gran avance en la glicobiología", dijo Huilin Li, Ph.D., profesor del Instituto de Investigación Van Andel VARI y autor principal de un estudio que describe la estructura de OST publicado hoyen Naturaleza . "Como una enzima clave en la ruta de biosíntesis de glucano ligado a N, la OST es importante tanto en la salud como en la enfermedad. Esperamos que estos hallazgos conduzcan a terapias que cambien la vida para el cáncer y muchos otros trastornos".
La mayoría de las proteínas modificadas por OST se secretan o se incrustan en la membrana de la superficie celular, donde actúan como un conducto entre la célula y su entorno. Su exposición al entorno de las células y la presencia de glucanos los convierten en objetivos ideales para nuevosmedicamentos, que a menudo usan las firmas químicas específicas de los glucanos para concentrarse en una célula cancerosa, por ejemplo.
Aunque el OST se descubrió hace muchas décadas, su estructura seguía sin estar clara. La estructura atómica del OST descrita en el documento de hoy es de levadura de panadería, un modelo simple y elegante para la investigación biomédica.
A diferencia de otros complejos que se ensamblan mediante interacciones entre proteínas, las ocho proteínas de membrana que comprenden OST están en gran parte "pegadas" entre sí por siete moléculas de fosfolípidos en el centro de su estructura. Estos lípidos dificultan la purificación del complejo para el análisis estructural.
"La complejidad y la novedad de la estructura de OST es realmente notable", dijo Lin Bai, Ph.D., investigador científico principal en el laboratorio de Li y primer autor del artículo. "La estructura es la culminación de más de una década defunciona, y proporciona una claridad e información importantes sobre un proceso celular común que afecta a la mitad de las proteínas en el cuerpo humano ".
La estructura sugiere funciones funcionales para sus proteínas de ocho componentes, que fueron reclutadas para la enzima catalítica central durante miles de millones de años de evolución. Se descubrió que algunas de estas proteínas reconocen las proteínas glicanas o aceptoras del sustrato donante, mientras que otras se coordinan con la síntesis de proteínasy maquinaria de translocación de proteínas: procesos que son vitales para mantener la vida.
La estructura también revela sitios clave de reacción que pueden ser el objetivo de medicamentos diseñados para corregir disfunciones en enfermedades como el cáncer.
OST es la tercera estructura molecular en ser fotografiada por la avanzada Suite de Microscopía Crioelectrónica Avanzada David Van Andel del Instituto, que permite a los científicos ver algunos de los componentes más pequeños de la vida en detalles exquisitos. El microscopio más grande de VARI, elTitan Krios, es uno de los menos de 120 en el mundo y es tan poderoso que puede visualizar moléculas a nivel atómico, hasta 1 / 10,000 th el ancho de un cabello humano.
Además de Li y Bai, los autores incluyen a Gongpu Zhao, Ph.D., y Amanda Kovach, del Instituto de Investigación Van Andel, y Tong Wang, Ph.D., de la Universidad de la Ciudad de Nueva York.
La investigación reportada en esta publicación fue apoyada por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud con el Número de Premio GM111742. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Van Andel . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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