La proteína quinasa C PKC es una familia de enzimas que controla la actividad de otras proteínas en una célula mediante la fijación de etiquetas químicas. Ese simple acto ayuda a determinar la supervivencia o muerte celular. Cuando sale mal, pueden producirse varias enfermedades.En un estudio publicado el 13 de agosto en Informes de celda , investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego revelan una estructura más precisa de PKC, proporcionando nuevos objetivos para ajustar la actividad de la enzima según sea necesario para mejorar la salud humana.
"Al comprender cómo la PKC se cierra por sí sola, ahora podemos buscar formas de abrirla para mantenerla activa", dijo Alexandra C. Newton, PhD, profesora de farmacología. "Esto tiene un gran potencial para desarrollar terapias contra el cáncer,en el que mantener la enzima en su posición 'activada' promoverá la muerte de las células tumorales. También queremos hacer lo contrario en las enfermedades neurodegenerativas, en las que necesitamos tratamientos que mantengan las neuronas vivas ".
Los investigadores generalmente usan una técnica llamada cristalografía de rayos X para determinar la estructura 3D de las proteínas. Pero a veces tienen que hacer suposiciones para ajustar los datos de la mejor manera posible. En un estudio de 2011, un grupo de investigación diferente resolvió la mayoríade la estructura de PKC e hicieron su mejor suposición sobre cómo encajan todas las piezas.
Pero esa estructura no coincidía con la biología de cómo funciona PKC. En colaboración con el equipo de investigación de Susan Taylor, PhD, profesora de farmacología en la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, Newton e investigadores analizaron nuevamente cómoconectar las partes, o dominios, de la enzima. Se les ocurrió una estructura diferente y la probaron utilizando una sofisticada técnica de imagen celular para visualizar si PKC estaba correctamente empaquetado o no.
Los investigadores encontraron que el dominio de detección de calcio de PKC C2 interactúa con su propia cola y dominio enzimático la parte que realiza el marcado químico, un proceso conocido como fosforilación, bloqueando la enzima en una postura inactiva. PKC comienza a activarsecuando el calcio desencadena el puente del dominio C2 a la membrana celular, abriendo así la enzima para la actividad.
El equipo también validó este empaque al mutar partes específicas de la proteína que mantienen unidos los dominios, desbloqueando y reubicando PKC entre estructuras desempaquetadas y correctamente empaquetadas.
"Conocer las interfaces que mantienen PKC cerrado ahora permitirá el diseño de pequeñas moléculas que pueden interrumpir las interacciones entre los dominios de PKC para abrirse y activar la enzima, o cerrar los dominios para evitar su activación", dijo el primer autor CorinaAntal, PhD, que era un estudiante graduado en el laboratorio de Newton en el momento del estudio.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Heather Buschman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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