Un equipo de científicos de la Universidad de East Anglia (UEA) ha desarrollado una nueva forma de obtener información previamente inaccesible sobre las funciones de un grupo de proteínas esenciales.

Muchas proteínas contienen un cofactor, un componente adicional que a menudo es crucial para la función de la proteína. Los grupos de hierro-azufre son cofactores de proteínas que desempeñan funciones esenciales en una amplia gama de procesos, incluida la respiración, fotosíntesis, y replicación / reparación de ADN.

Las proteínas de racimo de hierro-azufre también juegan un papel clave en la detección de cambios ambientales, permitiendo a las bacterias montar una respuesta adaptativa. Esto es crucial para su supervivencia. por ejemplo, en patógenos que intentan evadir el sistema inmunológico humano. Los racimos de hierro-azufre son reactivos y frágiles, haciéndolos difíciles de trabajar, y sus propiedades funcionales suelen ser complejas.

Los investigadores de la UEA han desarrollado un nuevo método para estudiar estos delicados grupos de hierro-azufre basado en la espectrometría de masas, una técnica avanzada que puede identificar proteínas midiendo su masa con gran precisión.

En las aplicaciones comunes de las ciencias biológicas de la espectrometría de masas, las proteínas en estudio se encuentran en estado desplegado y se pierde cualquier información sobre los cofactores. El equipo ha desarrollado formas de mantener las proteínas del grupo de hierro-azufre en un estado plegado con el grupo unido durante el experimento de espectrometría de masas. y monitorear su reactividad en tiempo real.

FNR es una proteína que contiene un grupo de hierro-azufre que funciona como un sensor de oxígeno (O2). Es clave para la capacidad de bacterias como la E. coli de "respirar" en ausencia de O2 y se somete a un complejo proceso de conversión de grupos cuando hay O2 presente. Esto elimina su capacidad para unir el ADN, lo que le permite regular el encendido de las enzimas que utilizan el O2 para la respiración y desconectar las que no pueden hacerlo.

Usando su enfoque de espectrometría de masas, los investigadores pudieron detectar por primera vez todos los componentes de la reacción simultáneamente, proporcionando detalles sin precedentes del proceso de conversión.

El profesor Nick Le Brun de la Escuela de Química de la UEA, quien lideró el equipo, dijo:"Este trabajo demuestra el emocionante potencial de la espectrometría de masas para proporcionar un nivel de conocimiento de este cofactor común que antes no era posible.

"La capacidad de 'ver' y distinguir claramente todas las especies que reaccionan en este proceso al mismo tiempo es enormemente ventajosa. Dada la importancia y la naturaleza ubicua de las proteínas de racimo de hierro-azufre, la metodología que hemos desarrollado promete tener una aplicación generalizada a través de la investigación adicional en sistemas que involucran interacciones y reacciones de cofactores de proteínas, particularmente con moléculas pequeñas como O2, óxido nítrico, nitrógeno e hidrógeno ".