Un grupo internacional de investigadores dirigido por los físicos de la Universidad Carnegie Mellon Mathias Lösche y Frank Heinrich han establecido la estructura de una importante proteína supresora de tumores, PTEN. Sus hallazgos proporcionan nuevas ideas sobre cómo la proteína regula el crecimiento celular y cómo las mutaciones en el gen quecodifica que la proteína puede provocar cáncer. El estudio se publica en línea en Estructura , y aparecerá en la edición del 6 de octubre.
El homólogo de fosfatasa y tensina PTEN es una proteína supresora de tumores conocida que está codificada por el gen PTEN. Cuando se expresa normalmente, la proteína actúa como una enzima en la membrana celular, provocando una reacción bioquímica compleja que regula el ciclo celular y previenelas células crecen o se dividen de manera no regulada. Cada célula del cuerpo contiene dos copias del gen PTEN, una heredada de cada padre. Cuando hay una mutación en uno o en ambos genes PTEN, interfiere con la actividad enzimática de la proteínay, como resultado, inhibe su capacidad de supresión de tumores.
"Las proteínas incorporadas a la membrana y asociadas a la membrana como el PTEN constituyen un tercio de todas las proteínas en nuestro cuerpo. Muchas funciones importantes en la salud y la enfermedad dependen de su correcto funcionamiento", dijo Lösche, quien junto con otros investigadores del Centro Carnegie MellonEl objetivo de Biofísica y Biofísica de Membranas es comprender la estructura y función de las membranas celulares y las proteínas de membrana. "A pesar de la importancia de PTEN en la fisiología y las enfermedades humanas, existe una falta crítica de comprensión de los complejos mecanismos que rigen su actividad".
Recientemente, los investigadores dirigidos por Pier Paolo Pandolfi en la Facultad de Medicina de Harvard descubrieron que la actividad de supresión del tumor de PTEN se eleva cuando dos copias de la proteína se unen, formando una proteína dimérica.
"La dimerización de PTEN puede ser la clave para comprender la susceptibilidad de un individuo a los tumores sensibles a PTEN", dijo Lösche, profesor de física e ingeniería biomédica en Carnegie Mellon.
Para revelar cómo la dimerización mejora la capacidad de PTEN para frustrar el desarrollo del tumor, los investigadores necesitaban establecer la estructura dimérica de la proteína. Normalmente, la estructura de la proteína se identifica mediante cristalografía, pero los intentos de cristalizar el dímero PTEN habían fallado. Lösche y sus colegas utilizaron un método diferentetécnica llamada dispersión de rayos X de ángulo pequeño SAXS que obtiene información sobre la estructura de una proteína al dispersar los rayos X a través de una solución que contiene la proteína. Luego utilizaron modelos por computadora para establecer la estructura del dímero.
Descubrieron que en los dímeros PTEN, las colas C-terminales de las dos proteínas pueden unir los cuerpos proteicos de forma transversal, lo que los hace más estables. Como resultado, pueden interactuar más eficientemente con la membrana celular, regulan el crecimiento celular y suprimen la formación de tumores.
Ahora que se sabe más sobre la estructura del dímero PTEN, los investigadores podrán usar herramientas de biología molecular para investigar los mecanismos a escala atómica de la formación de tumores facilitados por mutaciones PTEN. Los investigadores también esperan que sus hallazgos ofrezcan unanueva vía para la terapéutica del cáncer.
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Materiales proporcionado por Universidad Carnegie Mellon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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