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Estudio molecular de la función de la chaperona

Muchas enfermedades cursan con mal plegamiento de las proteínas y agregación proteica. Entender los mecanismos moleculares que intervienen en el plegamiento proteico podría resultar muy útil para el diseño de nuevas estrategias terapéuticas.
Estudio molecular de la función de la chaperona
La actividad de la proteína depende en gran medida de su estructura tridimensional. A su vez, esta conformación se forma mediante fuerzas de estiramiento continuas generadas por las chaperonas que actúan sobre la secuencia proteica lineal y facilitan el plegamiento o despliegue mecánico de las proteínas.

En el proyecto FORCECHAPERONES (Chaperones mediated mechanical protein folding), financiado con fondos europeos, se investigaron los mecanismos moleculares implicados en la estabilidad de la estructura terciaria proteica con la ayuda de las chaperonas. Para ello, se empleó la técnica de espectroscopía de fuerza monomolecular «force-clamp», con la que se estudió el plegamiento completo de una proteína y las fuerzas que intervienen en el proceso. Se describió la dinámica conformacional con diferentes sustratos proteicos y los efectos de las chaperonas en este fenómeno.

La técnica empleada permitió distinguir entre proteínas no plegadas y mal plegadas así como identificar las chaperonas que se unen en cada caso. Cabe destacar que la chaperona DnaJ mostró un comportamiento diferente con dos sustratos distintos, lo que indica la importancia de la presencia de una secuencia determinada para su unión a diferentes proteínas.

Además, se investigó el despliegue mecánico de las propias chaperonas. Mediante el diseño de mutantes, se concluyó que DnaJ seguía un despliegue mecánico secuencial diferente al proceso de despliegue jerárquico tradicional. Además, la unión de péptidos hidrofóbicos a la chaperona aumentaba drásticamente su estabilidad mecánica.

Teniendo en cuenta que enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson cursan con agregación proteica, una estrategia terapéutica prometedora sería evitar el mal plegamiento proteico y restaurar su conformación original. El estudio de la actividad de las chaperonas a escala molecular abre nuevas posibilidades terapéuticas, como el uso de estas moléculas como dianas terapéuticas.

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Palabras clave

Chaperonas, proteína, agregación, plegamiento, espectroscopía de fuerza monomolecular «force-clamp», DnaJ
Número de registro: 190705 / Última actualización el: 2016-12-14
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