Noves descobertes sobre lʼestructura de proteïnes essencials per a la maquinària cel·lular

L'estudi aporta una visió global sobre canvis estructurals en proteïnes rellevants en el funcionament cel·lular.
L'estudi aporta una visió global sobre canvis estructurals en proteïnes rellevants en el funcionament cel·lular.
Recerca
(16/11/2011)

Científics de la UB i de lʼInstitut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) han completat la seqüència dʼestructures en 3D que adopten algunes proteïnes necessàries per a lʼintercanvi de substàncies entre lʼinterior i lʼexterior de les cèl·lules. Aquesta troballa aporta una visió global del conjunt dels canvis estructurals que tenen lloc en aquestes proteïnes rellevants en processos cel·lulars bàsics, com ara la síntesi de proteïnes, la regulació del metabolisme i del volum cel·lular o la transmissió nerviosa.

L'estudi aporta una visió global sobre canvis estructurals en proteïnes rellevants en el funcionament cel·lular.
L'estudi aporta una visió global sobre canvis estructurals en proteïnes rellevants en el funcionament cel·lular.
Recerca
16/11/2011

Científics de la UB i de lʼInstitut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) han completat la seqüència dʼestructures en 3D que adopten algunes proteïnes necessàries per a lʼintercanvi de substàncies entre lʼinterior i lʼexterior de les cèl·lules. Aquesta troballa aporta una visió global del conjunt dels canvis estructurals que tenen lloc en aquestes proteïnes rellevants en processos cel·lulars bàsics, com ara la síntesi de proteïnes, la regulació del metabolisme i del volum cel·lular o la transmissió nerviosa.

Lʼintercanvi de substàncies entre lʼinterior i lʼexterior de les cèl·lules es fa mitjançant unes proteïnes transportadores inserides a les membranes cel·lulars, les quals actuen com si fossin comportes selectives deixant passar substàncies depenent de les necessitats de les cèl·lules. En humans, són importants els transportadors del tipus LAT i CAT, que permeten el pas dʼaminoàcids i participen en processos dʼabsorció intestinal i reabsorció renal, síntesi de proteïnes, manteniment de substàncies antioxidants o en la infecció pel virus associat al sarcoma de Kaposi. Segons Manuel Palacín, catedràtic del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular de la UB i investigador de lʼIRB Barcelona, «sʼhan identificat 300 mutacions dʼaquests transportadors en diferents malalties, de manera que entendreʼn el funcionament és molt important per desenvolupar nous fàrmacs per combatre-les».

 
La biologia estructural com a base de lʼestudi de malalties humanes
 
Després de la seqüenciació dels genomes, un dels reptes més importants en biomedicina és conèixer les estructures tridimensionals de les proteïnes essencials per a la vida, com ara les proteïnes que transporten substàncies entre lʼinterior i lʼexterior cel·lular. Els transportadors dels tipus LAT i CAT es mouen dins de les membranes cel·lulars i adopten estructures diferents que permeten lʼintercanvi de molècules amb lʼexterior. En aquest treball, els científics estudien les diferents conformacions de la proteïna transportadora Adic, present en el bacteri Escherichia coli, i que serveix de proteïna model per a lʼestudi de les LAT i CAT humanes.
 
Mitjançant la creació de cristalls dʼuna variant dʼAdic (mutant N101A), que posteriorment sʼestudiaven amb raigs X, els científics van determinar per primera vegada lʼestructura tridimensional dʼaquesta proteïna just quan uneix la molècula procedent de lʼexterior. Amb aquesta nova estructura, sʼha aconseguit completar la pel·lícula que comprenen les conformacions dʼaquestes transportadors, des que sʼuneixen a una molècula fins que lʼalliberen a lʼinterior de les cèl·lules i tornen a unir-ne una altra per començar un nou cicle.
 
«Ara tenim el registre complet dʼesdeveniments, encara que amb proteïnes transportadores diferents», explica Palacín, que és un dels directors de lʼestudi. «En un futur —continua— volem conèixer la pel·lícula completa per a cadascuna dʼaquestes proteïnes, cosa que ens ajudarà a entendre algunes malalties com ara la cistinúria, i fins i tot a dissenyar fàrmacs que bloquegin que les cèl·lules canceroses captin aminoàcids i nʼimpedeixin la viabilitat».
 
Han coordinat el treball els investigadors de lʼIRB Barcelona Manuel Palacín i José Luis Vázquez (investigador ICREA), amb la col·laboració dels laboratoris dʼIgnasi Fita i Modesto Orozco, aquest segon del mateix institut i catedràtic del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular de la UB, i altres experts de la UB i del Centre dʼInvestigació Biomèdica en Xarxa de Malalties Rares (CIBERER).
 
 
Per a més informació, consulteu lʼenllaç: