Nuevos hallazgos sobre el mal plegamiento de las proteínas en enfermedades neurodegenerativas

Las proteínas mal plegadas pueden causar varias enfermedades neurodegenerativas, tales como ataxias espinocerebelares ó la enfermedad de Huntington, las cuales se caracterizan por una pérdida progresiva de neuronas en el cerebro. Investigadores del Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC) en Berlin-Buch, Alemania, junto con colegas de la Université Paris Diderot, en París, Francia, han identificado ahora un total de 21 proteínas que se unen específicamente a una proteína denominada ataxina-1. Doce de estas proteínas potencian el mal plegamiento de la ataxina-1 y esto promueve la formación de las estructuras de agregados proteicos que son dañinos, mientras que nueve de los cuales previenen que se pleguen incorrectamente.

Las proteínas sólo funcionan correctamente cuando las cadenas de aminoácidos, por la cual están formadas, está plegada correctamente. Las proteínas mal plegadas pueden ser tóxicas para las células y éstas se agregan entre sí y con otras proteínas formando agregados insolubles. La ataxina-1, la proteína que están investigando ahora los científicos, es muy propensa a un mal plegamiento debido a defectos genéticos que causan enfermedades neurodegenerativas. La razón por la que se produce esto, es porque el aminoácido glutamina está repetido muy a menudo en la cadena aminoacídica  de la ataxina-1, cuanta más glutamina, más tóxica es la proteína. Aproximadamente 40 repeticiones de la glutamina son consideradas como tóxicas para la célula.

Ahora, un grupo de investigadores, liderado por los doctores Spyros Petrakis, Miguel Andrade y Erich Wanker, han identificado un total de 21 proteínas que principalmente interaccionan con la ataxina-1, e influyen en que se produzca su correcto plegamiento ó no. Doce de estas proteínas potencian la toxicidad de la ataxina-1 en las neuronas, mientras que las 9 restantes reducen su toxicidad.

Además, los investigadores detectaron una característica común en la estructura de las proteínas que potencian la toxicidad y su agregación. Se trata de una estructura que los científicos denominan “dominio de superhélice”, denominado así porque se trata de dos espirales enrollados sobre sí. Aparentemente, esta estructura promueve la agregación, porque las proteínas que interactúan con la ataxina-1 y tienen este dominio potencia el efecto tóxico de la ataxina-1 mutada. Como los investigadores han dicho, esta estructura podría ser una diana potencial como terapia: “Un análisis detallado de los detalles moleculares podrían ayudar a descubrir fármacos que supriman el efecto tóxico”.

Fuente: Helmholtz Association of German Research Centres  (2012. September 18). Neurodegenerative diseases: New findings on protein misfolding. ScienceDaily.