Los científicos han revelado la estructura a nivel atómico de un complejo molecular responsable de modificar proteínas, posiblemente allanando el camino para el desarrollo de nuevos medicamentos para el cáncer y una serie de otras enfermedades.

El complejo, conocido como OST, es un actor clave en la glicosilación de proteínas, un proceso celular muy extendido que está íntimamente ligado a numerosas funciones en el cuerpo humano. Funciona agregando azúcares llamados glicanos a las proteínas, influir en su forma y, como resultado, su función.

"La determinación de la estructura a nivel atómico de la OST es un gran avance en glucobiología, "dijo Huilin Li, Doctor., profesor del Instituto de Investigación Van Andel (VARI) y autor principal de un estudio que describe la estructura de OST publicado hoy en Naturaleza . "Como enzima clave en la vía de biosíntesis de glucanos ligados a N, La OST es importante tanto para la salud como para la enfermedad. Esperamos que estos hallazgos conduzcan a terapias que cambien la vida del cáncer y muchos otros trastornos ".

La mayoría de las proteínas modificadas por OST se secretan o se incrustan en la membrana de la superficie celular. donde actúan como un conducto entre la célula y su entorno. Su exposición al entorno de las células y la presencia de glucanos los convierte en objetivos ideales para nuevos medicamentos. que a menudo usan firmas químicas específicas de glucanos para concentrarse en una célula cancerosa, por ejemplo.

Aunque OST se descubrió hace muchas décadas, su estructura seguía sin estar clara. La estructura atómica de OST descrita en el artículo de hoy es de levadura de panadería, un modelo simple y elegante para la investigación biomédica.

A diferencia de otros complejos que se ensamblan por interacciones entre proteínas, las ocho proteínas de membrana que componen la OST están "pegadas" en gran parte por siete moléculas de fosfolípidos en el centro de su estructura. Estos lípidos hicieron que el complejo fuera difícil de purificar para el análisis estructural.

"La complejidad y la novedad de la estructura de OST son realmente notables, "dijo Lin Bai, Doctor., científico investigador senior en el laboratorio de Li y primer autor del artículo. "La estructura es la culminación de más de una década de trabajo, y proporciona una claridad y una comprensión importantes de un proceso celular común que afecta a la mitad de las proteínas del cuerpo humano ".

La estructura sugiere roles funcionales para las proteínas de sus ocho componentes, que fueron incorporados a la enzima central catalítica durante miles de millones de años de evolución. Se descubrió que algunas de estas proteínas reconocen el sustrato donante glicano o proteínas aceptoras, mientras que otros se coordinan con la síntesis de proteínas y la maquinaria de translocación de proteínas, procesos que son vitales para mantener la vida.

La estructura también revela sitios de reacción clave que pueden ser el objetivo de medicamentos diseñados para corregir disfunciones en enfermedades como el cáncer.

OST es la tercera estructura molecular en la que se obtienen imágenes de la vanguardista suite de microscopía crioelectrónica avanzada David Van Andel del Instituto, lo que permite a los científicos ver algunos de los componentes más pequeños de la vida con exquisitos detalles. El microscopio más grande de VARI, el titán krios, es uno de menos de 120 en el mundo y es tan poderoso que puede visualizar moléculas a nivel atómico, hasta 1/10, 000th del ancho de un cabello humano.