El estado de plegamiento de las proteínas en las células vivas a menudo refleja la salud general de la célula. Los científicos australianos han desarrollado una sonda molecular que detecta el estado del proteoma, el conjunto completo de proteínas, midiendo la polaridad del entorno proteicoLa señal de fluorescencia de la sonda cuantifica el despliegue y su cambio de color tipo camaleón mapea las regiones celulares del plegamiento mejorado, dice el estudio publicado en la revista. Angewandte Chemie .
Si las células vivas están estresadas, la síntesis de proteínas y los mecanismos de corrección de plegamiento están fuera de balance. Las proteínas mal plegadas permanecen pegadas, se produce una degradación mejorada y las proteínas inactivas y los restos de proteínas se agregan para formar gránulos y condensados en el citoplasma.papel importante en las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer. Un factor determinante para la agregación de proteínas mal plegadas parece ser la polaridad: la distribución electrónica en un entorno. Yuning Hong y sus colegas de la Universidad La Trobe de Melbourne y la Universidad de Melbourne, Australia, han diseñadouna sonda fluorogénica de dos modos para controlar la agregación de proteínas con mayor detalle.
En un modo, la sonda detecta proteínas mal plegadas. Las proteínas plegadas correctamente a menudo se estabilizan mediante puentes hechos con el aminoácido cisteína. Estos puentes generalmente están profundamente enterrados, mientras que las proteínas mal plegadas exponen los residuos de cisteína en la superficie. Cuando la sonda se une acisteína expuesta por una cadena de proteínas mal plegada, la fluorescencia se enciende, explican los autores.
En el otro modo, la sonda evalúa la polaridad. Los entornos polares indican una distribución electrónica desequilibrada, que puede medirse mediante la constante dieléctrica. Para medir este parámetro, los investigadores agregaron un grupo químico electrónico "push-pull" al fluorógenoobservaron que, en soluciones polares con una constante dieléctrica alta, la sonda fluorogénica llamada NTPAN-MI emitió su señal de fluorescencia con un cambio de color. Este cambio de color "tipo camaleón" indica un cambio de polaridad.
Los autores probaron la sonda NTPAN-MI en una línea celular humana, lo cual enfatizaron al agregar medicamentos que interferían con la síntesis y plegamiento de proteínas. Los científicos observaron fluorescencia normal en células no tratadas, pero fluorescencia brillante cuando las proteínas desplegadas o mal plegadas se acumulaban en las célulastratados con toxinas o infectados por virus. Además, el cambio de color señaló la polaridad del ambiente y, por lo tanto, el estado del proteoma de cada compartimento celular. Los investigadores informaron que visualizaron la "carga de proteínas desplegadas" en el núcleo por primera vez.Los métodos anteriores solo podían medir las proteínas desplegadas en el citoplasma.
Con sus dos modos de detección, midiendo el despliegue y la polaridad del entorno proteico, la sonda NTPAN-MI proporciona una imagen más nítida de las respuestas al estrés de las células vivas que la que se puede obtener con sondas unimodales o métodos diferentesLos autores señalan que su método permitiría a los científicos obtener un conocimiento más preciso de la diafonía de los componentes celulares en respuesta al estrés.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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