Las proteínas modulares pueden presentar una variedad de caminos de plegamiento y desplegamiento diferentes
La investigación, liderada por la doctora Laura Itzhaki (Universidad de Cambridge), estudia el plegamiento y desplegamiento de una oncoproteína, la ganquirina (gankyrin), involucrada en la regulación del ciclo celular. Esta proteina modular, formada por siete repeticiones alineadas del mismo patrón estructural, presenta un comportamiento de plegamiento y desplegamiento desconcertante, tanto que el marco interpretativo más sencillo que logra ajustarse a los datos espectroscópicos experimentales supone la existencia de dos caminos de desplegamiento, que empiezan en uno de los dos extremos de la proteína y proceden hacia el otro, sin saltos. Paradójicamente, el camino más po! blado en fase de plegamiento no coincide con el camino de desplegamiento más probable, y éste último empieza con la pérdida de estructura en el extremo N-terminal de la cadena, que sin embargo es la parte más estructurada en los experimentos de equilibrio termodinámico.
La modelación teórica llevada a cabo por el Dr. Bruscolini en el BIFI, junto con los doctores Pelizzola y Faccin en Turín, se ha basado en simulaciones numéricas de un modelo físico de la proteína simplificado a escala de los aminoácidos, que ha proporcionado información dificilmente accesible con las técnicas experimentales, y ha permitido confirmar la existencia de los dos caminos de plegamiento y desplegamiento, explicando también la aparente paradoja sobre el camino más probable, relacionadas con las diferentes fluctuaciones estructurales en los dos extremos.
El trabajo constituye una muestra de una exitosa complementación entre experimentos y simulaciones numéricas, y ha permitido arrojar luz sobre las conformaciones parcialmente estructuradas que caracterizan cada camino de plegamiento/desplegamiento y determinan el comportamiento de la proteína.
Los resultados sugieren que las proteinas modulares, más aún que las globulares, presentan y toleran una notable plasticidad de su “paisaje de energía”, lo que abre el paso a la posibilidad de diseñar mutaciones para cambiar el mecanismo de plegamiento de este tipo de proteínas con un alto nivel de precisión.
“Mapping the Topography of a Protein Energy Landscape” Richard D. Hutton, James Wilkinson, Mauro Faccin, Elin M. Sivertsson, Alessandro Pelizzola, Alan R. Lowe, Pierpaolo Bruscolini, and Laura S. Itzhaki. J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.5b07370, published online 12/11/2015
