Un equipo de investigación internacional ha investigado el mecanismo de transporte de una proteína de membrana bacteriana utilizando un fragmento de anticuerpo producido artificialmente. Las proteínas de transporte, llamadas exportadores ABC, están presentes, por ejemplo, en las membranas celulares de las bacterias y en grandes cantidades en las células cancerosasy son responsables de transportar pequeñas moléculas fuera de las células. Algunos transportadores pueden bombear antibióticos o agentes de quimioterapia fuera de las células, lo que hace que las terapias sean ineficaces. En el estudio actual, los investigadores trabajaron con exportadores ABC aislados y mostraron cómo el transporte de sustrato está relacionado con elimpulso de energía de la proteína y cómo ambos pueden ser modificados por un fragmento de anticuerpo o por mutaciones. Los resultados fueron publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza el 21 de mayo de 2019.
Para el estudio, la profesora Enrica Bordignon y el profesor Lars Schäfer de la Ruhr-Universität Bochum, ambos miembros del Clúster de Excelencia Resolv, cooperaron con el profesor Markus Seeger de la Universidad de Zurich y el profesor Mikko Karttunen de la Universidad de Ontario Occidental.
proceso de transporte en varias etapas
Los exportadores de ABC consumen energía cuando transportan moléculas fuera de las células. Lo obtienen de la división de la molécula de almacenamiento de energía ATP en el interior de la membrana. En términos generales, el exportador de ABC se compone de tres áreas: el motor generador de energíadentro de la celda, un conector que se extiende a través de la membrana celular y una puerta en el exterior de la membrana.
Para el proceso de transporte, el exportador ABC se abre dentro de la célula, toma una molécula del citoplasma y la transporta al otro lado de la membrana. Allí, la puerta exterior se abre y la molécula se excreta, pero solo siel motor de la proteína divide el ATP en el interior. Solo una vez que la puerta exterior se cierra nuevamente puede comenzar el siguiente proceso de transporte.
Motor apagado
Los investigadores desarrollaron un fragmento de anticuerpo artificial, también conocido como sybody, que se acopló al exportador ABC aislado en el tubo de ensayo. Utilizando la cristalografía de rayos X y la resonancia de giro electrónico, el equipo demostró que el sybody se une a la puerta exterior abiertaComo resultado de esto, la puerta ya no pudo cerrarse y, por lo tanto, no se pudo iniciar un nuevo proceso de transporte. En consecuencia, el motor en el interior permaneció apagado; no se dividió más ATP.
El grupo confirmó los resultados en experimentos adicionales sin el cuerpo corporal. En estos, reemplazaron específicamente ciertos aminoácidos de la proteína mediante mutación genética; esto también bloqueó el mecanismo de cierre de la puerta externa y la división de ATP.
"Nuestros análisis han demostrado que el mecanismo para abrir y cerrar la puerta exterior está estructuralmente relacionado con la división del proveedor de energía ATP en el interior", describe Enrica Bordignon. "Nuestros resultados son investigaciones fundamentales", dice el jefe delEPR Spectroscopy Research Group basado en bocum. "Esperamos utilizar esta información para abrir nuevos enfoques para combatir la resistencia a los medicamentos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :