Investigadores de la Ruhr-Universität Bochum han identificado un nuevo mecanismo para la desactivación de proteínas de cambio. encabezada por el profesor Klaus Gerwert y el Dr. Till Rudack del Departamento de Biofísica, y la Universidad de Uppsala en Suecia. Las proteínas cambiantes como Ras regulan muchos procesos en el cuerpo y afectan enfermedades como el cáncer. El equipo de investigación publicó su informe sobre el mecanismo recientemente descubierto en el número actual de la Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Obligado a cambiar proteínas, la molécula de GTP es vital para la desactivación de muchos de ellos. Si uno de los tres grupos fosfato se desprende de GTP, la proteína cambia a "desactivada, "afectando así los procesos celulares". Las proteínas son extremadamente eficientes y aceleran reacciones que normalmente tomarían miles de millones de años para que se ejecuten en una fracción de segundo, "dice Klaus Gerwert.

Al menos una molécula de agua siempre está involucrada en el proceso de desactivación. Hasta la fecha, los investigadores asumieron que esta molécula de agua tenía que ser activada, es decir, mediante un compañero de reacción que transfiriera un protón a la molécula de agua. "La naturaleza del socio de reacción se ha discutido durante décadas:¿es el GTP en sí mismo o es un componente proteico? "explica Carsten Kötting, uno de los autores del equipo de Bochum. "En el estudio actual, hemos identificado sorprendentemente un mecanismo completamente nuevo, donde la activación tiene lugar sin ninguna transferencia de protones ".

Teoría versus experimento

Usando análisis asistido por computadora, el equipo estudió todas las opciones de desactivación para siete sistemas de proteínas conmutadas diferentes. Los investigadores identificaron así varias velocidades para el proceso de desactivación. Compararon las velocidades calculadas con los valores obtenidos en experimentos mediante espectroscopía infrarroja de resolución temporal.

Si bien los valores de los dos mecanismos previamente sospechados se desviaron fuertemente entre sí, Los resultados experimentales para el mecanismo recientemente identificado se correspondían con supuestos teóricos:para los siete sistemas probados, a eso. "Las coincidencias muestran que nuestro mecanismo de desactivación recién descubierto es universal y, como consecuencia, es relevante para numerosos procesos celulares, "concluye Till Rudack.

Mecanismo relevante para la formación de tumores

"Las enfermedades a menudo son causadas por un defecto en el mecanismo de desactivación de proteínas clave, ", dice Till Rudack." Para comprender los procesos moleculares subyacentes a las enfermedades y desarrollar terapias, primero tenemos que entender el mecanismo de desactivación ".

El mecanismo de desactivación recientemente identificado es, por ejemplo, responsable de apagar Ras, una proteína cuyos defectos dan como resultado un crecimiento celular descontrolado en los tumores. Los investigadores llevan décadas intentando encontrar un fármaco que afecte a la disfuncional proteína Ras en los tumores humanos. "Esperamos que nuestros resultados expliquen por qué la búsqueda ha sido infructuosa hasta la fecha, ", dice Klaus Gerwert." El mecanismo correcto de desactivación molecular puede convertirse ahora en el punto de partida para el desarrollo de fármacos contra el cáncer ".