Los bioquímicos de la UCLA han logrado lo primero en biología: ver con detalles casi atómicos la proteína más pequeña jamás vista por la técnica cuyo desarrollo ganó a sus creadores el Premio Nobel de Química 2017. Esa técnica, llamada microscopía crioelectrónica, permite a los científicos verbiomoléculas grandes, como virus, con extraordinario detalle.
Hasta ahora, este método no ha funcionado con las miles de proteínas mucho más pequeñas, que pueden causar enfermedades si están defectuosas, que están dentro de las células. Un equipo dirigido por Todd Yeates, profesor de química y bioquímica de la UCLA, informa resultados que sostienenpromesa de usar microscopía crioelectrónica para comprender mejor muchas proteínas importantes. La investigación se publica en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Este nuevo método debería ser útil en términos generales", dijo Yeates, miembro del Instituto de Genómica y Proteómica y del Instituto de Nanosistemas de California en la UCLA.
El equipo de investigación de Yeates publicó la primera investigación, en 2001, en el campo científico del diseño de jaulas moleculares construidas a partir de moléculas de proteínas. En la nueva investigación, su equipo utilizó "ingeniería de proteínas" para unir 12 copias de una proteína pequeña a un cuboen forma de jaula molecular, que fue diseñada por un ex estudiante de posgrado de Yeates. La pequeña proteína, llamada DARPin, es demasiado pequeña para analizarla utilizando solo microscopía crioelectrónica. Pero cuando los investigadores adjuntaron las copias a la jaula de proteínas,logró ver el DARPin con microscopía crioelectrónica.
Un desafío que los investigadores superaron fue conseguir que las copias de la proteína se unieran de manera rígida. Su nuevo método, que Yeates llama "andamiaje", puede modificarse fácilmente para unirse a muchas proteínas diferentes como un "andamio proteico universal".
"La proteína pequeña que unimos se puede hacer que se una a otras proteínas, que luego se pueden estudiar mediante microscopía crioelectrónica", dijo Yeates, cuyo equipo de investigación está trabajando en esto.
El desarrollo de la microscopía crioelectrónica le valió a Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson el Premio Nobel de Química 2017.
¿Por qué es tan importante ver una proteína con tanto detalle?
"Los últimos 50 años de biología estructural se han tratado de tratar de obtener imágenes detalladas de todas las partes de la célula para comprenderlas a fondo", dijo Yeates. "Una imagen vale más que 1,000 palabras, y muy a menudo, obteniendo las primeras tresvista tridimensional de un componente de la célula le brinda información valiosa, a menudo sorprendente e inesperada, que no podía anticipar. Cuando lo ve, con frecuencia piensa, ahora veo cómo hace lo que hace ".
Muchas enfermedades se deben a una mutación o defecto en una proteína. Ver el defecto puede proporcionar una comprensión de las causas de las enfermedades, lo que puede conducir a nuevos fármacos y tratamientos para enfermedades.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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