Philipp Ochtrop de la Universidad de Umeå ha trabajado en un proyecto para convertir las dos enzimas AnkX y Lem3 de la bacteria Legionella pneumophila que causa la enfermedad en una valiosa herramienta para la modificación química de proteínas. Este nuevo enfoque para la funcionalización de proteínas puede permitir a los científicos investigar la función de las proteínas y desarrollar nuevos fármacos contra enfermedades potencialmente mortales.

La nueva técnica, que se describe en la tesis doctoral de Philipp Ochtrop, se basa en una reacción enzimática denominada fosfocolinación. La fosfocolinación es catalizada por la proteína AnkX, que utiliza una pequeña molécula orgánica llamada CDP-colina para transferir un grupo fosfocolina a las proteínas de la célula huésped y así manipular su función. La fosfocolinación forma parte de varias reacciones químicas específicas que utiliza Legionella pneumophila para apoderarse de una célula huésped después de la infección y convertirla en un entorno adecuado para su multiplicación. En consecuencia, estos eventos conducen al brote de neumonía grave.

"Lo interesante de la química de las bacterias intracelulares es que es muy diferente en comparación con la química de las células humanas. Esta es una oportunidad única de utilizar enzimas de bacterias en bioquímica, biología celular y biotecnología sin tener reactividad superpuesta con las enzimas de las células humanas, "dice el supervisor Christian Hedberg.

La idea de usar AnkX para etiquetar proteínas surgió por coincidencia durante estudios sobre cómo AnkX modifica ciertas proteínas con fosfocolina. Los experimentos revelaron que a AnkX no le importaba particularmente la estructura tridimensional de sus proteínas objetivo, pero solo reconoció una secuencia corta de aminoácidos en la proteína. Este descubrimiento llevó a la conclusión de que AnkX podría modificar cualquier proteína, siempre que se agregue genéticamente la secuencia correcta de reconocimiento de aminoácidos.

"En combinación con análogos de CDP-colina que preparamos sintéticamente, la estrategia desarrollada se puede aprovechar para funcionalizar de forma reversible proteínas de interés con una serie de útiles mangos químicos y biofísicos ", dice Philipp Ochtrop.

"Un uso médico potencial futuro de nuestros resultados puede ser el etiquetado selectivo de anticuerpos con medicamentos específicos que, en consecuencia, se dirigen a las células cancerosas y las destruyen. Este enfoque sería muy beneficioso y reduciría los efectos secundarios comunes que se muestran en la terapia convencional contra el cáncer".

Philipp Ochtrop ha realizado sus estudios en una colaboración estrecha y altamente interdisciplinaria con un equipo de investigadores liderado por el profesor Aymelt Itzen de la Universidad Técnica de Munich.