MADRID, 11 Dic. (EUROPA PRESS) -
La tabla periódica de los complejos de proteínas, publicada en la revista Science, ofrece una nueva forma de ver la enorme variedad de estructuras que las proteínas pueden construir en la naturaleza.
Este trabajo también permite predecir cuáles podrían ser descubiertas a continuación, y predecir cómo podrían diseñar estructuras enteramente nuevas. Creada por un equipo interdisciplinario liderado por investigadores del Campus Wellcome Genome y la Universidad de Cambridge, la tabla proporciona una valiosa herramienta para la investigación de la evolución y de la ingeniería de la proteína.
Casi todos los procesos biológicos dependen de las proteínas que interactúan y se disponen en complejos de una manera específica, y muchas enfermedades están asociadas con problemas en ese montaje complejo. Los principios que sustentan esta organización aún no se entienden completamente, pero mediante la definición de los pasos fundamentales en la evolución de los complejos de proteínas, la nueva "tabla periódica" presenta una sistemática, una vista ordenada en el conjunto de proteínas, proporcionando una herramienta visual para la comprensión de la función biológica.
"La evolución ha dado lugar a una gran variedad de complejos de proteínas, y puede parecer un poco caótico", explica Joe Marsh, genetista de la Universidad de Edimburgo. "Pero si se analizan los pasos que llevan a las proteínas a convertirse en complejos, hay algunas reglas básicas que pueden explicar la casi totalidad de los conjuntos que se han observado hasta ahora."
Diferentes bailes de salón puede ser vistos como una combinación infinita de un pequeño número de pasos básicos. Del mismo modo, el "baile" del ensamblaje complejo de la proteína puede ser visto como un sinfín de variaciones en la dimerización (uno de dobles, y se convierte en dos), ciclación (uno forma un anillo de tres o más) y la adición de la subunidad (dos proteínas diferentes se unen entre sí) . Debido a que esto sucede de una manera bastante predecible, no es tan difícil predecir cómo se formaría una nueva proteína.
"Estamos trayendo orden al caótico mundo de los complejos de proteínas", explica Sebastián Ahnert del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, un físico que se enfrenta regularmente con problemas biológicos.
"Las proteínas pueden moverse por varias interaciones de estos sencillos pasos, añadiendo más y más niveles de complejidad, lo que resulta en una gran variedad de estructuras. Lo que hemos hecho es una clasificación basada en estos principios subyacentes, lo que ayuda a las personas a tener una idea de la complejidad", declaró.
Las excepciones a la regla son interesantes por derecho propio, añade, y son el tema de los estudios en curso. "Mediante el análisis de las decenas de miles de complejos de proteínas para los que ya se han determinado experimentalmente estructuras tridimensionales, pudimos ver la repetición de patrones en las transiciones de montaje que se producen, y con nuevos datos de espectrometría de masas, podríamos empezar a ver la imagen más grande", dice Marsh.
"El trabajo principal de este estudio está en la física teórica y la biología computacional, pero no se podría haber hecho sin el trabajo de espectrometría de masas por nuestros colegas de la Universidad de Oxford", añade Sarah Teichmann, del Instituto Europeo de Bioinformática.