Tomar imágenes claras de megaenzimas no es fácil. Pero definitivamente vale la pena. Estas proteínas desempeñan un papel activo en la creación de muchos antibióticos comunes. Están en constante movimiento, con secciones que giran acrobáticamente para llevar a cabo las tareas necesarias. Ahora,Por primera vez, los investigadores de McGill han podido tomar una serie de imágenes en 3D de una gran sección de una de estas enzimas que sintetizan medicamentos en acción. Los investigadores creen que las imágenes que han generado no solo acercarán a los científicos a comprender cómose fabrican muchos antibióticos, pero podrían, con más investigaciones, conducir al desarrollo de antibióticos de próxima generación muy necesarios.
"Esta es la visión más completa que hemos tenido de estas enzimas en acción", dijo el profesor Martin Schmeing, del Departamento de Bioquímica de McGill, y el autor principal de un artículo que describe la investigación publicada en Naturaleza . "Aunque las megaenzimas son las segundas proteínas más grandes conocidas por el hombre, todavía son moléculas muy pequeñas y son muy móviles, por lo que es difícil verlas en funcionamiento".
La medicina a veces es solo luchar contra las bacterias
Las enzimas en las que los investigadores están trabajando son esenciales para la producción de antibióticos que van desde la penicilina hasta la ciclosporina. Se denominan sintetasas peptídicas no ribosómicas o NRPS y actúan como catalizadores dentro de bacterias específicas, dándoles la capacidad de matar a todos sus competidores.bacterias
Los NRPS funcionan como líneas de ensamblaje en miniatura, combinando bloques de construcción a través de reacciones químicas repetitivas. Al igual que las líneas de ensamblaje de automóviles, estas líneas de ensamblaje de enzimas están formadas por diferentes estaciones de trabajo llamadas módulos que cada una agrega en una sección del medicamento yEl proceso crea antibióticos con nuevas características químicas.
proteínas paralizantes para tomar su foto
Debido a que estas enzimas son demasiado pequeñas para verlas y están en constante movimiento, el Prof. Schmeing y su equipo utilizaron trampas químicas para capturar las proteínas en la posición deseada. Luego utilizaron una técnica llamada cristalografía de rayos X para tomar esencialmente una serie deImágenes en 3D del primer módulo de un NRPS que produce el antibiótico gramicidina un ingrediente activo de la crema de polisporina que puede estar en su botiquín.
"Estas imágenes en 3D revelaron la forma totalmente notable en que el NRPS trabaja para sintetizar su producto. Partes de otros NRPS se han representado antes, pero nunca ha habido tantas instantáneas de los diferentes pasos de síntesis, y nunca imágenes de NRPS que incorporenmodificaciones químicas interesantes en el antibiótico ", dice Janice Reimer, estudiante de doctorado y primer autor del artículo." Estas imágenes revelan la forma exquisita en que estas partes reutilizan y reciclan sus superficies limitadas para interactuar con el resto de la enzima. Una vez que comprendamos lo suficiente, podemos usar técnicas modernas de bioingeniería para modificar NRPS para producir todo tipo de productos con modificaciones de diseño, quizás dando un verdadero tesoro de nuevos medicamentos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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