Investigadores de la Universidad de California han identificado dos proteínas esquivas cruciales para una división celular saludable
Las células de nuestro cuerpo se dividen y renuevan constantemente. Pero si la división sale mal, puede provocar cáncer u otras enfermedades. Ahora, investigadores de la Universidad de Connecticut han identificado dos tipos de proteínas esquivas que son esenciales para una división celular saludable. Anuncian sus resultados en Número del 20 de diciembre de la revista Nature.
Una célula que se divide es como un ballet. Muchos bailarines diferentes suben y bajan del escenario y desempeñan diferentes roles. Si se detiene la coreografía, el ballet se disuelve en el caos.
En la división celular, las enzimas controlan partes de una coreografía precisa. Los investigadores de la Facultad de Medicina de UCLA estaban particularmente interesados en la enzima fosfatasa. Esta fosfatasa debe estar ausente en la mayoría de las acciones tempranas de la división celular, pero tiene un papel crucial para dirigirla más adelante.
Dos proteínas desactivan la fosfatasa, impidiendo que cause daños hasta que tenga tiempo de actuar. Estas proteínas, llamadas FAM122A y ARPP19, pueden desempeñar funciones críticas en ciertos tipos de cáncer y otras enfermedades de la división celular. Pero estas dos proteínas son muy difíciles de estudiar.
«Se trata de dos proteínas informes, llamadas proteínas intrínsecamente desordenadas. Son como un capilar dinámico», dice Wolfgang Beatty, biólogo químico de la Facultad de Medicina. Pero incluso para estas proteínas, la forma es crucial. Cuando se unen a las fosfatasas, FAM122A y ARPP19 tienen posiciones precisas como el arabesco de una bailarina. Pero hasta ahora nadie los ha pillado con las manos en la masa.
Ahora, Beatty, el primer autor Satish Badi y sus colegas pueden informar. Los investigadores describen las estructuras de FAM122A y ARPP19 cuando se unen a la fosfatasa PP2A:B55 en su artículo en Nature. Ahora que saben cómo se unen las proteínas a la enzima fosfatasa, pueden buscar mutaciones observadas en las células cancerosas para ver si la proteína mutante se une débilmente o más fuerte, lo que a su vez afecta la rapidez con la que se divide la célula. Por ejemplo, acelerar la división puede hacer que el cáncer crezca más rápido.
Obtener las estructuras de FAM122A y ARPP19 cuando estaban vinculados a PP2A:B55 fue laborioso. Primero, el equipo realizó resonancia magnética nuclear (RMN) en proteínas en solución líquida, para ver su estructura molecular general y cómo sus átomos están unidos entre sí. Pero las proteínas en solución son flexibles y sin forma. Para comprender el bloqueo de la actividad fosfatasa por parte de FAM122A y ARPP19, el equipo utilizó microscopía electrónica criogénica para tomar imágenes de proteínas que estaban inmovilizadas exactamente como estaban unidas a la fosfatasa PP2A:B55. Reconstruir las formas de las proteínas fue tan difícil que se necesitaron grandes cantidades de proteínas, cuidadosamente purificadas a partir de cientos de litros de células de mamíferos durante cinco años, y más de 2.000.000 de imágenes, para reconstruir con éxito las formas de las proteínas.
Pero ahora que conocen esas estructuras, los investigadores tienen una herramienta poderosa.
«Ahora podemos tomar mutaciones de células cancerosas, vincularlas a la estructura y floración de esa proteína y ver instantáneamente cómo cambia la función de la proteína», dice Beatty.
Actualmente, los investigadores están analizando otros tipos de fosfato que son activos en el ciclo de crecimiento y división celular para comprenderlos mejor.
«Gurú del alcohol. Analista. Defensor de la comida. Aficionado extremo al tocino. Experto total en Internet. Adicto a la cultura pop. Pionero de viajes sutilmente encantador».