El diseño de proteínas sintéticas
Las hélices alfa (Ha) constituyen estructuras secundarias en forma de espiral muy frecuentes en las proteínas que se estabilizan mediante puentes de hidrógeno. Desempeñan un papel clave en el reconocimiento entre proteínas o entre proteínas y ácidos nucleicos. Estas interacciones tienen lugar mediante la presentación de residuos específicos en la superficie proteica. Los plegómeros son moléculas sintéticas que simulan la estructura de moléculas naturales y tienen la capacidad de plegarse de forma helicoidal. Se sintetizaron varias estructuras centrales de plegómeros con objeto de reproducir y ampliar las actividades proteicas. El objetivo del proyecto LXWAP (Re-designing zinc finger proteins by swapping alpha-helical domains with foldamer helices) fue crear nuevas proteínas compuestas mediante el intercambio de Ha naturales con hélices de oligourea como plegómeros. Para validar el experimento, se emplearon factores de transcripción con el dominio de dedo de zinc. Estas metaloproteínas se especializan en la unión de los ácidos nucleicos y son idóneas para el inicio de la investigación sobre la sustitución de Ha por plegómeros. En la primera fase del proyecto, se estudió la posibilidad de introducir el dominio de dedo de zinc-oligourea híbrido en el factor de transcripción Zif268. Se analizaron los efectos de esta sustitución en el plegamiento y en la capacidad de unión del metal. En la fase final, se evaluó la posibilidad de recrear una proteína completa con un motivo híbrido y se determinaron las características de unión entre el metal y el ADN de esta proteína híbrida novedosa. Se demostró que los dominios de zinc-oligourea forman hélices muy parecidas a las Ha naturales. Además, se logró sintetizar las hélices de plegómeros con una capacidad de unión del zinc similar a los dominios naturales. Los resultados preliminares demuestran la viabilidad de sintetizar un factor de transcripción híbrido completo, el uZif268, con plegamiento funcional y capacidad de unión al ADN. En LXWAP se mostró la viabilidad del diseño de dominios de dedo de zinc con determinadas propiedades y la personalización de sus características de reconocimiento, lo que constituye un paso importante hacia la creación de proteínas sintéticas con aplicaciones en la medicina y la investigación.
Palabras clave
Hélices alfa, plegómeros, LXWAP, oligourea, dominio de dedo de zinc
