Las células humanas tienen un sistema regulador sofisticado a su disposición: etiquetar proteínas con la molécula pequeña ubiquitina. En un primer momento, un equipo de la Universidad Técnica de Munich TUM ha logrado marcar proteínas con ubiquitina de manera específica, en pruebatubos y células vivas. El procedimiento abre la puerta para explorar el funcionamiento interno de este sistema regulador vital.
Las plantas, hongos, animales e incluso los humanos lo tienen: la proteína ubiquitina. Comprende una secuencia de 76 aminoácidos, lo que la convierte en una biomolécula relativamente pequeña. Pero su influencia es de largo alcance: el tipo, la posición y el número de ubiquitinaLas moléculas unidas a las proteínas determinan su estabilidad, función y ubicación dentro de la célula.
"Prácticamente todos los procesos en la célula se ven afectados directa o indirectamente por la ubiquitina. Es por eso que el mal funcionamiento de este mecanismo de etiquetado está asociado con el desarrollo y la progresión del cáncer y muchas otras enfermedades graves", explica Kathrin Lang, profesora de Bioquímica Sintética enUniversidad Técnica de Munich.
El descubrimiento del importante papel que desempeña este sistema regulador celular en la degradación controlada de proteínas fue reconocido con el Premio Nobel de Química 2004. Pero, en muchos casos, los detalles de cómo las modificaciones de ubiquitina afectan la función de las células aún no están claros. Kathrin Lang'sEl equipo ha desarrollado un método para unir etiquetas de ubiquitina a proteínas específicas, una clave para explorar el sistema.
Una enzima bacteriana crea nuevos compuestos
El equipo de Lang utiliza dos trucos para eludir el complicado sistema natural: incorporan un nuevo aminoácido modificado, en el que la enzima enzimática derivada de bacterias puede unir ubiquitina o una molécula similar a la ubiquitina.
"El mayor desafío fue alinear los diversos pasos: la incorporación del aminoácido no natural en una proteína objetivo y la transferencia de ubiquitina por la enzima sortase, de tal manera que funcionen no solo en el tubo de ensayopero también en células vivas ", recuerda Maximilian Fottner, el autor principal del estudio.
Mientras tanto, los investigadores de la Universidad Técnica de Munich han optimizado y patentado su nuevo método para muchas proteínas celulares diferentes. "Ya hemos colaborado con médicos y biólogos celulares que ahora quieren trabajar con nosotros para estudiar los efectosde marcadores de ubiquitina en el desarrollo de cáncer y enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson a nivel molecular ", dice el profesor Lang.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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