Proteína de transformadores
Los dibujos animados de Transformers están llenos de personajes que adquieren nuevas habilidades cambiando de forma, pasando de vehículos a robots a una velocidad increíble. Ahora, los científicos han encontrado una proteína en la humilde bacteria intestinal, Escherichia coli, que utiliza un truco similar para cambiar de forma: según un estudio publicado hoy en Cell, la RfaH la proteína se convierte rápidamente de una forma que guía la transcripción a otra involucrada en la traducción, los dos pasos clave de la producción de proteínas. Sin la transformación de RfaHs, las bacterias no podrían completar el proceso de ADN a proteína para muchos de sus genes.
Es un hallazgo muy significativo y uno de los cambios más dramáticos en la estructura de una proteína informados, dijo Max Gottesman, un bioquímico de la Universidad de Columbia que no participó en la investigación.
Irina Artsimovitch, de la Universidad Estatal de Ohio, comenzó a trabajar en RfaH en 2000. Basándose en su secuencia, asumió que tendría la… .
Junto con el grupo de Paul Rschs en la Universidad de Bayreuth, el equipo de Artsimovitch descubrió que RfaH consta de dos mitades, que generalmente se mantienen en estrecho contacto y están unidas por un hilo delgado de aminoácidos. Una mitad se pliega en una forma alfa, que se parece a un par de nunchakus, mientras que la otra mitad se adhiere a la ARN polimerasa, la enzima que transcribe el ADN en ARN. RfaH evita que la polimerasa se detenga y le permite leer un gen completo.
Cuando RfaH se une a una polimerasa, esa mitad libera la forma alfa, que se repliega completamente en el barril beta que se asemeja a una flor. De esta forma, recluta ribosomas que pasan. Sin este cambio, alrededor del 10 por ciento del ARN de E.coli nunca se traduciría en proteínas.
Algunas otras proteínas pueden cambiar de forma, pero ninguna lo hace de manera tan dramática. medida, señaló Bjorn Burmann de la Universidad de Bayreuth, Alemania [¿afiliación con el estudio?]. De hecho, no solo la forma bruta de la proteína cambia drásticamente, sino que se vuelve del revés, dijo Artsimovitch. Al cambiar al barril beta, los [aminoácidos] que estaban en la superficie ahora están en el centro.
Por ahora, el equipo no tiene idea de cómo se repliega la proteína, pero Artsimovich dijo que sucede. espontáneamente y muy rápido. Si se cortan las dos mitades de RfaH, la forma alfa se transforma rápidamente. Incluso cambiar un solo aminoácido puede desencadenar el cambio. No es el modelo que propondrías naturalmente porque es muy salvaje, dijo Artsimovich.
Sin embargo, Vijay Pande, químico y biólogo estructural de la Universidad de Stanford, dijo que las personas que trabajan con proteínas están acostumbradas a la idea de que pequeños ajustes en la secuencia de aminoácidos pueden cambiar en gran medida el patrón de plegamiento. No creo que la gente en el campo se sorprenda por esto, pero es un ejemplo realmente genial, dijo. C. Robert Matthews, bioquímico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachussetts agregó: Las proteínas son entidades relativamente frágiles cuyas estructuras y funciones son susceptibles a cambios sutiles en sus secuencias o entornos. RfaH proporciona un ejemplo notable de esta sensibilidad.
No está claro si RfaH es único en la escala de su transformación, pero Artsimovich sugiere que las proteínas infecciosas priónicas conocidas por causar varias enfermedades cerebrales pueden comportarse de la misma manera. Los priones se transforman de una forma predeterminada inofensiva a otra dañina diferente, una transición que podría estar gobernada por una conversión alfabética similar a la que ocurre con RpaH.
Espero que otras proteínas puedan hacer algo tan dramático porque si uno puede hacerlo, ¿por qué no otros? dice Artsimovich. Solo necesita demostrar que puede suceder y luego la gente buscará otros ejemplos. RfaH es parte de una gran familia de proteínas que controlan la transcripción en todos los seres vivos, y los otros miembros de esta dinastía pueden ser un buen lugar para comenzar a buscar transformadores más dramáticos.
Creo que es muy emocionante para ver si esto es potencialmente un paradigma general o simplemente un caso minoritario inusual, dijo Pande.
B. Burmann, et al., Un cambio de dominio de hélice alfa a barril beta transforma el factor de transcripción RfaH en un factor de traducción, Cell, doi:10.1016/j.cell.2012.05.042
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