En un estudio innovador, los investigadores han revelado un estado conformacional previamente desconocido de una proteína transportadora crucial, OxlT, que desempeña un papel vital en la prevención de la formación de cálculos renales. Este descubrimiento, logrado mediante métodos computacionales avanzados, ofrece nuevos conocimientos sobre la función de las proteínas y posibles objetivos terapéuticos.

Las proteínas son los componentes básicos de la vida y desempeñan funciones esenciales en todo organismo vivo. Las proteínas transportadoras, como OxlT, son particularmente importantes ya que transportan sustancias vitales a través de las membranas celulares. OxlT, que se encuentra en la bacteria Oxalobacter formigenes que degrada el oxalato, es fundamental para controlar los niveles de oxalato en el cuerpo humano.

El exceso de oxalato puede provocar cálculos renales, un problema de salud doloroso y frecuente. Comprender la función de OxlT es crucial, pero hasta ahora, los científicos carecían de un conocimiento completo de sus diversos estados estructurales, en particular la conformación abierta hacia adentro, una parte crítica de su mecanismo de transporte.

Este estudio, dirigido por Jun Ohnuki y sus colegas, utilizó técnicas computacionales avanzadas para simular la dinámica de la proteína OxlT. Emplearon dinámica molecular acelerada gaussiana (GaMD) y AlphaFold2, una herramienta de aprendizaje automático de vanguardia, para explorar la estructura y función de OxlT. El artículo, "La dinámica molecular acelerada y AlphaFold descubren un estado conformacional faltante de la proteína transportadora OxlT", se publica en The Journal of Physical Chemistry Letters. .

El equipo predijo con éxito la elusiva conformación abierta hacia adentro de OxlT, un paso importante para comprender su ciclo funcional completo. Esta conformación reveló que OxlT prefiere unirse al formato en lugar de al oxalato en este estado, un aspecto crucial de su papel en el manejo del oxalato.

Además, la investigación identificó residuos de aminoácidos específicos críticos para esta transición conformacional, un hallazgo que podría tener implicaciones más amplias para comprender la dinámica de las proteínas.

Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de una sola proteína. La metodología y los conocimientos obtenidos de este estudio proporcionan una plantilla para explorar la dinámica de otras proteínas, en particular las proteínas transportadoras, que a menudo son objetivos de fármacos terapéuticos.

Comprender estas proteínas en un nivel detallado puede conducir al desarrollo de tratamientos más eficaces para una variedad de afecciones. Además, esta investigación ejemplifica el poder de combinar la biología computacional con el aprendizaje automático, un campo en rápida evolución que promete desbloquear muchos de los misterios más desafiantes de la biología.

Al llenar un vacío crucial en nuestra comprensión de la proteína OxlT, este estudio no solo contribuye a posibles avances en la prevención de cálculos renales, sino que también allana el camino para futuros avances en la investigación biomédica.

El equipo de investigación incluye a Jun Ohnuki, Titouan Jaunet-Lahary y Kei-ichi Okazaki del Centro de Investigación de Ciencias Computacionales del Instituto de Ciencias Moleculares (IMS), NINS. Completa el equipo Atsuko Yamashita de la Facultad de Medicina, Odontología y Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Okayama.

Más información: Jun Ohnuki et al, Accelerated Molecular Dynamics y AlphaFold descubren un estado conformacional faltante de la proteína transportadora OxlT, The Journal of Physical Chemistry Letters (2024). DOI:10.1021/acs.jpclett.3c03052

Información de la revista: Revista de cartas de química física

Proporcionado por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales