Chaperón molecular: como evitar situacións adhesivas

1999/04/01 Muga Villate, Arturo Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena

Ao redor de una vintena de familias de proteínas cumpren os requisitos paira actuar como chaperones moleculares: axudar ao encartado adecuado de varias cadeas polipeptídicas, contribuíndo na dispoñibilidade dun conformado in vivo estable e activo. Os txaperones, de face á secuencia, non teñen nada que ver coas proteínas que axudan a dobrar e non teñen ningunha interacción con elas despois de que as proteínas tomen a súa estrutura tridimensional orixinal. Polo menos sete familias sintetízanse bastante en situacións de tensións (tanto térmico como químico).

Actuar ou non como txaperón depende da súa capacidade paira recoñecer e unificar as rexións hidrofóbicas de proteínas que se estenden ao medio intracelular. Estas proteínas comezan a traballar na síntese e encartado das cadeas polipeptídicas ou na perda da estrutura orixinal provocada por calquera tipo de tensión ambiental. Evita o enlace reversible e non covalente entre a proteína e o txaperón, así como as interaccións intermoleculares entre rexións hidrofóbicas (adhesivas) sometidas ao disolvente (agregación irreversible) ou á proteólisis temperá da cadea polipeptídica.

A pesar de que estas proteínas desempeñan un papel biolóxico importante, non coñecemos con precisión o seu mecanismo de actuación. A estrutura cristalina de varios chaperones permitiu investigar a través da mutagénesis direccional e postular o suposto mecanismo de actuación. O máis coñecido dos sistemas é o GroE, formado por unha Txaperonina, o Groel e o seu correspondente socio de txaperonina, Groes. O groel é un tetradecámero con dous aneis formados por dous subunidades iguais. Na cavidade de cada anel atópase o substrato proteico que hai que encartar, que impide interaccións con outras proteínas e por tanto posibles agregacións.

O groes é una proteína heptamérica que diarde como manta da "pota" ou cavidade do GRoel e que permite a súa eliminación ao substrato proteico en condicións adecuadas para que en por si téntese obter una estrutura orixinal. Estas proteínas, de forma unitaria e cun gasto enerxético (por hidrólisis do ATP por Groel), permiten obter o encartado adecuado de numerosas secuencias polipeptídicas. Desde o punto de vista funcional, cabe destacar que a estrutura oligomérica do Groel permite a comunicación entre subunidades do mesmo e distinto anel paira optimizar a actividade do sistema.

As preguntas que queremos responder a través do proxecto e que nos axudarán a comprender o seu mecanismo de actuación son:

• Nas conformaciones que poden ter as cadeas polipeptídicas ao longo do seu encartado, quen ten interaccións estables coa txaperonina?
• Como inflúen nas funcións biolóxicas dos txaperones os cambios de unión producidos por diferentes enlaces (nucleótidos, substratos...)?
• A txaperonina é capaz de encartarse e oligomerizarse sen a axuda doutras proteínas? Noutras palabras, que axuda á txaperonina cando está en encartado, en condicións fisiológicas e de tensións?

• Título do proxecto: Relación entre estrutura e función en chaperoninas tipo I (DGICYT PB97-1225).
• Obxectivo: Análise das bases estruturais da actividade txaperonaria.
• Director: Arturo Muga Villate
• Equipo de investigación: Asier Galan,Aitor Hierro, Adelina Prado,Begoña Sot e Maria Angeles Urbaneja
• Departamento: Bioquímica e Bioloxía Molecular
• Centro: Facultade de Ciencias