Los científicos del Instituto Van Andel han revelado la primera estructura atómica conocida de una "máquina molecular" responsable de instalar proteínas de señalización críticas en las membranas celulares.
Los hallazgos, publicados hoy en Naturaleza , arroja nueva luz sobre cómo funciona este proceso y sienta las bases para posibles terapias futuras para enfermedades como el cáncer, el Alzheimer y la fibrosis quística.
"Determinar con precisión cómo se ensamblan y funcionan las proteínas es fundamental para comprender cómo funciona el cuerpo en el nivel más básico", dijo el profesor de VAI Huilin Li, Ph.D., líder del Programa de Biología Estructural del Instituto y autor principal del estudio."Nuestros hallazgos proporcionan un mapa para futuros estudios que algún día podrían traducirse en formas de combatir enfermedades".
Las proteínas son los caballos de batalla moleculares del cuerpo, responsables de llevar a cabo casi todas las funciones biológicas. Aproximadamente un tercio de las proteínas son proteínas de membrana, cuyos trabajos incluyen la transmisión de información hacia y desde las células, y el transporte de iones y moléculas a través de la membrana celular,entre otras tareas vitales. Estas funciones importantes las convierten en marcas populares para la terapia: más de la mitad de los medicamentos en el mercado se dirigen a las proteínas de membrana como una forma de tratar la enfermedad.
El complejo de membrana del retículo endoplásmico, o EMC, está incrustado en el retículo endoplásmico, un sistema de membranas dentro de las células que desempeña un papel en la creación, edición y transporte de proteínas. Cuando la maquinaria del EMC se descompone, la producción de proteínas puede fallar, lo que resulta en proteínas deformadas que no pueden hacer su trabajo correctamente. Por ejemplo, los problemas con la EMC están directamente asociados con la fibrosis quística, una enfermedad pulmonar genética causada por el ensamblaje incorrecto de una proteína llamada CFTRDF508.
Utilizando los potentes microscopios crioelectrónicos del Instituto Crio-EM, Li y sus colegas visualizaron la EMC de una cepa de levadura común. Las levaduras son modelos comúnmente utilizados en biología porque tienen muchos de los mismos sistemas moleculares que los humanos pero son muchomás simple de estudiar
Descubrieron que la EMC de la levadura es más grande de lo que se pensaba anteriormente, que contiene ocho subunidades de proteínas en lugar de seis. Además, el núcleo de la EMC se asemeja a una proteína que realiza una función similar a la EMC en bacterias, lo que sugiere que la EMC en organismos eucariotascomo los mamíferos pueden haber surgido de sistemas bacterianos.
En conjunto, los hallazgos arrojan luz sobre cómo las proteínas de membrana se establecen en las membranas y cómo cambian de su forma no estructurada a su forma funcional una vez allí, procesos que hasta ahora no se habían entendido bien.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Van Andel . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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