Casi todos los organismos vivos, desde las bacterias hasta los humanos, tienen complejos de proteínas en forma de puerta en sus membranas celulares que eliminan moléculas no deseadas o potencialmente mortales. Esto no siempre es una ventaja para los humanos, ya que en el caso de las bacterias océlulas cancerosas, estos complejos, conocidos como transportadores ABC, también son responsables de la resistencia a los antibióticos o la quimioterapia. Investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt, junto con el Instituto Max Planck de Biofísica, que también se encuentra en Frankfurt, ahora han logrado descifrar todas las etapasdel mecanismo de transporte.
Durante los últimos cinco años, el grupo de investigación dirigido por Robert Tampé en el Instituto de Bioquímica de la Universidad Goethe de Frankfurt ha invertido un esfuerzo considerable en preparar muestras de complejos proteicos de membrana sensibles de tal manera que puedan examinarse en el entorno de la membrana por medio dede microscopía crioelectrónica. La microscopía crioelectrónica proporciona imágenes de alta resolución al congelar las moléculas para que la borrosidad se reduzca al mínimo cuando están en movimiento.
Si el objetivo no es solo producir imágenes claras de moléculas complejas, como los transportadores ABC, sino también observarlas en funcionamiento, se requieren instantáneas de diferentes etapas. El equipo de bioquímicos liderado por Tampé logró desencadenar estas etapas deliberadamentesuministrando al transportador diferentes concentraciones de ATP y ADP. Sin el suministro de energía de ATP, el transportador es incapaz de translocar moléculas contra el gradiente de concentración entre el interior de la célula y su entorno.
En el número actual de la revista Naturaleza , Tampé y sus colegas muestran ocho conformaciones de alta resolución de un complejo de exportación ABC compuesto por dos subunidades de proteínas diferentes. Los investigadores también pudieron hacer visibles las etapas intermedias del proceso de transporte por primera vez. Los editores de Naturaleza he seleccionado este importante descubrimiento como la historia de portada del número actual.
"Nuestro trabajo podría conducir a un cambio de paradigma en biología estructural, ya que fue posible mostrar todos los movimientos de una máquina celular en una resolución casi atómica", explica el profesor Tampé. "Gracias a este descubrimiento inesperado, ahora podemos responder preguntassobre el mecanismo de transporte de los transportadores ABC que anteriormente fueron objeto de polémico debate y de gran relevancia para la medicina ". Además, los investigadores pudieron observar por primera vez cómo las puertas se abren hacia adentro o hacia afuera. La resolución de 2.8 Angstrom 1 Angstrom = una diez millonésima parte de un milímetro es la resolución más alta jamás lograda en la obtención de imágenes de una estructura transportadora ABC con la ayuda de microscopía crioelectrónica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Goethe de Frankfurt . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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