Las proteínas juegan un papel crucial en el cuerpo humano. Estas moléculas complejas ayudan a mantener la estructura y función de los órganos y tejidos, regulando la actividad celular al nivel más fundamental.

Comprender la forma en que funcionan estas proteínas podría ser la clave para usarlas en la lucha contra las enfermedades, una idea que los químicos de la Universidad del Sur de Florida han convertido en un progreso.

Un nuevo estudio dirigido por el profesor asistente de química de la USF, Ioannis Gelis, Doctor., publicado en Comunicaciones de la naturaleza , está dando a los investigadores una mirada nunca antes vista sobre el funcionamiento interno del complejo de proteína Hsp90-Cdc37-quinasa.

Un complejo de proteínas es un grupo de moléculas de proteínas individuales que se unen e interactúan entre sí. Casi todos los procesos celulares requieren que se formen estos complejos para funcionar correctamente. Sin embargo, en muchos casos, particularmente en presencia de mutaciones celulares como en pacientes con cáncer, estos complejos pueden promover aún más la progresión de la enfermedad.

"Si logramos entender cómo funciona esta maquinaria molecular, esperamos poder desarrollar nuevas estrategias para inhibir estas proteínas, "dijo Gelis.

En el complejo de proteínas estudiado por el equipo de investigación de la USF, Hsp90 y Cdc37 actúan como acompañantes o proteínas auxiliares, lo que significa que su trabajo es activar y proteger la proteína "cliente", en este caso, una quinasa. Una vez activado, la quinasa luego facilita una variedad de otras funciones celulares. En personas sanas, Esto es bueno. Pero, para las células cancerosas que portan quinasas mutadas, por ejemplo, El buen funcionamiento de este complejo es malo ya que promueve la progresión del cáncer. En esencia, protege las células cancerosas.

Gelis dice que la idea es evitar que estas células cancerosas funcionen como lo harían normalmente. El truco consiste en evitar que las proteínas chaperonas se activen y protejan al cliente. permitiendo que el mecanismo de defensa existente de la célula degrade naturalmente la proteína mutada.

"Hay muchas empresas y grupos académicos que están trabajando activamente para desarrollar inhibidores que alteren estos complejos, ", dijo Gelis." Nuestro trabajo les muestra cómo este complejo se interrumpe en condiciones fisiológicas naturales ".

Usando espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), Gelis y su equipo pudieron obtener alta resolución, imágenes tridimensionales de estas proteínas. Los investigadores observaron que la adición de solo unos pocos átomos a Cdc37 (fosforilación), es una modificación que da como resultado un cambio estructural significativo de la proteína. Una vez que ocurre la fosforilación inicial, Hsp90 experimenta su propia modificación que hace que todo el complejo se rompa.

"Es un mecanismo muy intrincado e intrigante por el cual se produce la disociación en estos complejos, ", dijo Gelis." La modificación química en esa proteína singular es muy pequeña, pero trae un gran cambio conformacional que afecta a todo el complejo. Los detalles moleculares revelados en nuestro estudio contribuyen a una comprensión más completa de la función de estas proteínas y ayudarán a diseñar mejores fármacos para el tratamiento del cáncer ".