Los bioquímicos de UCLA han logrado una primicia en biología:ver con un detalle casi atómico la proteína más pequeña jamás vista por la técnica, cuyo desarrollo le valió a sus creadores el Premio Nobel de Química 2017. Esa técnica, llamada microscopía crioelectrónica, permite a los científicos ver grandes biomoléculas, como virus, con extraordinario detalle.

Hasta ahora, este método no ha funcionado con miles de proteínas mucho más pequeñas, que puede causar enfermedades si está defectuoso, que están dentro de las células. Un equipo dirigido por Todd Yeates, un profesor de química y bioquímica de UCLA, informa resultados que prometen utilizar microscopía crioelectrónica para comprender mejor muchas proteínas importantes. La investigación se publica en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

"Este nuevo método debería ser útil en general, "dijo Yeates, quien es miembro del Instituto de Genómica y Proteómica y del Instituto de NanoSistemas de California en UCLA.

El equipo de investigación de Yeates publicó la primera investigación, en 2001, en el campo científico del diseño de jaulas moleculares construidas a partir de moléculas de proteínas. En la nueva investigación, su equipo utilizó "ingeniería de proteínas" para unir 12 copias de una pequeña proteína a una jaula molecular en forma de cubo, que fue diseñado por un ex estudiante de posgrado de Yeates '. La pequeña proteína llamado DARPin, es demasiado pequeño para analizarlo solo con microscopía crioelectrónica. Pero cuando los investigadores adjuntaron las copias a la caja de proteínas, lograron ver el DARPin con microscopía crioelectrónica.

Un desafío que los investigadores superaron fue lograr que las copias de la proteína se unieran de manera rígida. Su nuevo método, que Yeates llama "andamio, "se puede modificar fácilmente para unirse a muchas proteínas diferentes como un" andamio proteico universal ".

"La pequeña proteína que unimos se puede hacer que se una a otras proteínas, que luego puede ser estudiado por microscopía crioelectrónica, "dijo Yeates, cuyo equipo de investigación está trabajando actualmente para hacer esto.

El desarrollo de la microscopía crioelectrónica le valió a Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson el Premio Nobel de Química 2017.

¿Por qué es tan importante ver una proteína con tanto detalle?

"Los últimos 50 años de biología estructural se han tratado de intentar obtener imágenes detalladas de todas las partes de la célula para comprenderlas a fondo, "Sí, dijo." Una imagen vale 1, 000 palabras, y muy a menudo Obtener una primera vista tridimensional de un componente de la celda le brinda información valiosa, a menudo sorprendente e inesperada, que no podría anticipar. Cuando lo veas, piensas con frecuencia, ahora veo cómo hace lo que hace ".

Muchas enfermedades se deben a una mutación o defecto en una proteína. Ver el defecto puede proporcionar una comprensión de las causas de las enfermedades, lo que puede dar lugar a nuevos fármacos y tratamientos para enfermedades.