Las proteínas son moléculas grandes que llevan a cabo todas las funciones celulares básicas. Para lograr esto, cambian continuamente de forma al expandirse o contraerse partes; ocultan superficies o revelan su interacción con otras moléculas. Sin embargo, estos cambios son muy difíciles de detectar.observar y los métodos utilizados por los científicos para estudiarlos implican simulaciones costosas realizadas en supercomputadoras.Un estudio conjunto entre científicos del Instituto de Investigación en Biomedicina IRB Barcelona y el KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo ahora ha permitido el desarrollo de muchométodo más simple que permite predicciones igualmente precisas y se puede hacer en una PC estándar. Los resultados se han publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
Los cambios en la forma de la proteína ocurren extremadamente rápido y son casi imperceptibles. "A menos que" fotografíe "los cambios que experimenta una proteína y entienda su movimiento y, por lo tanto, el mecanismo molecular subyacente, este proceso es un misterio", explica Laura Orellana, en primer lugarautor del artículo. Hasta ahora, para superar las dificultades experimentales detrás de "fotografiar" proteínas, los científicos utilizaron modelos teóricos para simular movimientos de proteínas, átomo por átomo ". Dado que las proteínas generalmente contienen miles de átomos, los cálculos son largos y costosos, ypiden el uso de supercomputadoras durante semanas e incluso meses "
Para superar este problema, Orellana y sus colegas utilizaron varios modelos de proteínas de baja resolución llamados modelos de grano grueso, que simplifican enormemente la estructura de una proteína. "Es como una pintura impresionista, en la que se puede apreciar la imagen general pero sinmuchos detalles. Utilizando estos modelos, obtenemos una visión global de la molécula completa y también nos permiten estudiar los cambios en proteínas grandes usando una computadora portátil en solo unos minutos ", explica Orellana." Hay un gran ahorro de recursos ".
Llamada eBDIMS, esta nueva técnica de simulación fue desarrollada por Orellana durante su tesis doctoral bajo Modesto Orozco, jefe del Laboratorio de Modelado Molecular y Bioinformática en el IRB Barcelona, y pionera en simulaciones de grano grueso en España. Ahora, durante su formación postdoctoral enEl laboratorio de Erik Lindahls en el KHT Royal Institute of Technology en Estocolmo, Orellana ha perfeccionado y probado el algoritmo a través de un análisis novedoso para probar su validez. "Hasta ahora, los modelos de grano grueso se consideraban un enfoque secundario, pero queríamos demostrar queson tan precisos como las simulaciones más avanzadas ", dice ella. Los investigadores midieron la validez del algoritmo utilizando proteínas ampliamente estudiadas para las cuales los movimientos han sido analizados experimentalmente". Fue muy satisfactorio ver que nuestro modelo predijo con precisión la transición deproteínas cuando cambiaron de una forma a otra. Demostramos que lo importante no es la cantidad de variablestienen más bien su calidad "
Además de arrojar luz sobre la dinámica de las proteínas, el estudio tiene aplicaciones potenciales para el desarrollo de nuevos medicamentos que no pueden abordarse utilizando las técnicas actuales. "Nuestra validación por sí sola ya ha producido nuevos datos sobre una proteína utilizada para estudiar la transmisión neuronal. Estoyseguro de que, sobre la base de estructuras conocidas, eBDIMS podrá generar nuevas hipótesis y allanar el camino hacia una nueva generación de objetivos terapéuticos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación en Biomedicina-IRB . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :