Investigadores del instituto Max Planck han revelado la estructura de la maquinaria de degradación proteica de las células. Proteínas defectuosas que no puedan ser degradadas del cuerpo, pueden causar enfermedades tales como el Alzheimer ó el Parkinson. Científicos del instituto Max Panck de Bioquímica, recientemente han conseguido descubrir la estructura de la maquinaria celular de degradación proteica, el proteasoma 26S, combinando diferentes metodologías de biología estructural. El resultado es fruto de la colaboración con investigadores de la Universidad de California de San Francisco y del Instituto Federal Suizo de Tecnología, en Zurich. Esto representa un paso adelante fundamental en la investigación del proteasoma 26S.
Los hallazgos han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
En cualquier momento, las células sólo contienen las proteínas que necesitan en ese momento. Sin embargo, pueden ocurrir reacciones indeseables las cuales pueden causar cáncer u otras enfermedades. Además, las proteínas deben de plegarse correctamente para cumplir con su función. Las proteínas que se plegan incorrectamente, puede agruparse formando agregados, y ciertas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson, son la consecuencia de estos agregados. Con el objetivo de prevenir esto, existen muchos mecanismos en nuestro cuerpo que se encargan de regular el número de proteínas en nuestro cuerpo y degradar las proteínas, si es necesario.
El proteasoma 26S juega un papel importante en la degradación de las proteínas. En primer lugar, las proteínas mal plegadas que son potencialmente peligrosas, son marcadas por moléculas denominadas ubiquitinas. El proteasoma detecta estas proteínas marcadas y las rompe a pequeños fragmentos, los cuales se reciclan a continuación. Los científicos del equipo de Wolfgang Baumeister, director del equipo de biología estructural molecular, del instituto Max Planck, ahora pueden revelar su estructura.
Muchas piezas de puzle que conducen a una estructura
“La estructura del proteasoma 26S cambia continuamente; esto es por lo que no se ha podido explicar mediante el uso de las aproximaciones tradicionales, como puede ser usando únicamente la cristalografía de rayos X. Nosotros tuvimos que combinar varios métodos para poder tener éxito”, dijo Friedrich Förster. La microscopía electrónica y la espectrometría de masas ayudó a determinar la estructura general del proteasoma 26S. La cristalografía de rallos X proporciona detalles de áreas específicas del proteasoma 26S. A continuación emplearon un programa informático para integrar todos los datos y generar la estructura total.
Basándose en estos resultados, los investigadores buscarán a continuación como funciona con detalle los diferentes mecanismos de la degradación proteica. “Ya hemos desarrollado una hipótesis de cómo exactamente el proteasoma 26S detecta las proteínas marcadas y las procesa”, dijo Stefan Bohn, un científico del Instituto Max Planck. La elucidación completa de la estructura del proteasoma 26s y de sus mecanismos subyacentes, pueden tener también una enorme importancia médica: la eliminación de los deshechos celulares es una diana terapéutica para el cáncer y para las enfermedades neurodegenerativas.
Fuente: Science Daily.
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