La corea de Huntington es una enfermedad hereditaria que provoca deficiencias cognitivas y motoras y la muerte. Científicos de la Universidad de Bremen han trabajado con socios internacionales para dilucidar el mecanismo por el cual se puede mantener a raya a la proteína huntingtina mutada.

"Hemos descubierto un mecanismo por el cual los propios ayudantes de plegamiento de proteínas del cuerpo mantienen a raya a la proteína huntingtina mutada", explica la líder del proyecto y profesora Janine Kirstein de la Universidad de Bremen. Los ayudantes del plegamiento de proteínas permiten que las proteínas adopten y mantengan su estructura correcta para realizar sus funciones multifacéticas. Los investigadores ya estaban familiarizados con tres de los ayudantes, pero lo que aún no sabían era cómo era la unión con la proteína huntingtina mutada, cuál de las tres ayudas de plegamiento podía reconocer la proteína mutada y cómo era su unión.

"Ahora hemos podido identificar esto usando el método de espectrometría de masas de entrecruzamiento", dice el bioquímico. Este método puede determinar con precisión las interacciones entre proteínas. Sin embargo, todavía quedaba un largo camino por recorrer en términos de comprensión del vínculo. "Fue solo a través del modelado que pudimos comprender mejor la interacción entre los ayudantes del plegamiento de proteínas y la huntingtina mutante".

Investigación exitosa a través de interdisciplinariedad comprobada

El éxito de estos nuevos conocimientos radica en practicar la interdisciplinariedad:"El hecho de que pudiéramos obtener nuestros resultados con tanta precisión se debió principalmente a la excelente cooperación entre las Facultades de Biología/Química e Ingeniería de Producción de la Universidad de Bremen", dice Kirstein. "En bioquímica, necesitábamos investigadores para nuestro proyecto que pudieran apoyarnos en nuestro trabajo de laboratorio experimental con modelos asistidos por computadora".

Su estudiante de posgrado, Yasmin Richter, encontró la experiencia necesaria en ciencias de la ingeniería con su antigua compañera de estudios en el programa de maestría en Bioquímica y Biología Molecular, Isabell Grothaus. Está realizando su doctorado en el grupo de trabajo liderado por la Dra. Susan Köppen y el profesor Lucio Colombi Ciacchi. Así es como los dos investigadores jóvenes desarrollaron una cooperación entre las dos facultades. "Los ingenieros simularon la unión entre las ayudas al plegamiento de proteínas y la proteína huntingtina mutada en una computadora para nosotros, y luego pudimos validar experimentalmente el modelo en nuestro laboratorio con proteínas purificadas y en cultivos celulares", explica Kirstein.

Otro obstáculo fue la estructura previamente desconocida de la proteína huntingtina mutada. Los socios de cooperación Martin Kulke y Josh Vermaas de la Universidad Estatal de Michigan en los EE. UU. pudieron ayudar aquí, postulando una estructura que permitiría llevar a cabo el modelado en la computadora. Otro socio de cooperación importante fue Fan Liu con los experimentos de espectrometría de masas realizados en el Instituto de Investigación Leibniz de Farmacología Molecular en Berlín. También es donde Kirstein dirigió un grupo de trabajo hasta 2019 antes de su nombramiento en la Universidad de Bremen.

Construir sobre los resultados de la investigación

"Con este trabajo, hemos logrado comprender el mecanismo por el cual un ayudante de plegamiento de proteínas detecta selectivamente una proteína asociada a una enfermedad mutada y la vuelve inofensiva. Esto por sí solo no es suficiente para el uso terapéutico", dice Kirstein. "Pero puede aprovechar estos resultados y desarrollar estrategias para inducir o estabilizar específicamente estas ayudas de plegamiento específicas del cuerpo para suprimir la toxicidad de la huntingtina mutada".

La investigación fue publicada en Nature Communications . + Explora más

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