Los científicos han descubierto la primera evidencia de plegamiento de proteínas impulsado por la separación de fases líquido-líquido, un fenómeno en el que los fluidos se forman en gotitas microscópicas y se separan dentro de las células, como gotas de aceite en el agua.

En un estudio publicado en la revista Ciencia química , Investigadores de la Universidad de Notre Dame encontraron que concentraciones elevadas de proteínas dentro de las gotas desencadenaron un evento de plegamiento, aumentando el potencial de agregación de proteínas, o plegamiento incorrecto, que se ha relacionado con enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

"Estas proteínas en particular están intrínsecamente desordenadas, no tienen una estructura bien definida, pero cuando estas gotitas las fuerzan a unirse, vemos evidencia de plegado, "dijo Arnaldo Serrano, profesor asistente en el Departamento de Química y Bioquímica de Notre Dame e investigador principal del estudio. Las proteínas no tienen forma por naturaleza, como trozos de espagueti cocido, y solo funcionan cuando se doblan en partes específicas, estructuras tridimensionales. "Imagina que estás en una multitud, y todos en la multitud tienen los brazos extendidos. No van a encajar muy bien. Tiras tus brazos hacia adentro y tal vez junte sus manos. Cuando se llena de gente estas proteínas se condensan en una estructura plegada ".

A través de los años, Los investigadores han estudiado cómo las gotitas microscópicas, formando natural y espontáneamente dentro de las estructuras celulares, sirven para múltiples funciones. Las células pueden dirigir y contener biomaterial peligroso dentro de los compartimentos de líquido para proteger la célula de daños. También hay evidencia de que pueden impulsar varias reacciones químicas, como la agregación de proteínas.

En su estudio, Serrano y su equipo utilizaron espectroscopia infrarroja para medir el plegamiento de una proteína específica asociada con ELA. Los láseres infrarrojos crean pulsos de luz, generando frecuencias vibratorias que actúan como un identificador similar a una huella dactilar. La frecuencia identifica de forma única y precisa la estructura de una proteína como plegada o desplegada.

Si bien la investigación no probó evidencia de agregación de las proteínas, Serrano explicó que el plegamiento y la agregación de proteínas están íntimamente vinculados.

"Puede pensar en la agregación como un evento de plegado de segundo orden, ", dijo." Las proteínas a menudo se pliegan en estructuras intermedias en el camino hacia la agregación. Hemos validado esta idea de que las proteínas en la gota no tienen mucho espacio y se ven obligadas a plegarse; el siguiente paso lógico es que se ven obligadas a agregarse ".

Serrano dijo que él y su equipo están realizando actualmente un estudio de seguimiento para determinar si un evento de plegamiento de este tipo podría servir como un primer paso para el plegado incorrecto de otras proteínas.