Simulación de la señalización a través de proteínas
Las vías de transducción de señales son los mecanismos que permiten a las células vivas responder a estímulos externos como las hormonas, los neurotransmisores o los factores de crecimiento. Generalmente, estas moléculas se unen a los receptores de membrana, lo que activa una cascada de eventos intracelulares que conduce a la activación génica, la proliferación celular o la quimiotaxis. La desregulación de las vías de señalización es la causa de numerosas enfermedades, entre las que se incluyen el cáncer y diversas patologías neurológicas. La transducción de información a través de una única proteína, conocida como alosterismo, se debe a cambios en la estructura y la actividad de la proteína, desencadenados por la unión de un ligando molecular. En las proteínas alostéricas existe una clara interrelación entre posiciones distantes, codificada en la propia estructura de la proteína. Sin embargo, los mecanismos que regulan este fenómeno se conocen con poca precisión. Con la finalidad de profundizar en el conocimiento del alosterismo, el proyecto Protsign («Elucidación de vías de señalización proteicas mediante nuevos análisis de correlación de simulaciones basadas en la dinámica molecular») utilizó la DM para estudiar dos importantes clases de proteínas de señalización: los receptores acoplados a proteínas G (GPCR) y los dominios PDZ de unión a proteínas. El empleo de la DM permitió analizar la flexibilidad estructural de las proteínas, facilitando la simulación de transiciones espontáneas en proteínas alostéricas. Además, las simulaciones mediante DM facilitaron el estudio de la permeabilidad de las membranas biológicas a los solutos, un proceso muy importante desde un punto de vista biofísico, fisiológico y farmacológico. Este mismo método resultó útil también para analizar las propiedades químicas de los aerosoles compuestos por agua marina, así como para investigar la importancia de los iones que viajan en las pequeñas gotas de agua en la química atmosférica. Los resultados del proyecto Protsign demostraron que la DM permite simular diversos procesos científicos, resultando especialmente útil para la predicción del comportamiento alostérico de determinadas proteínas. Estos avances tendrán una gran trascendencia científica y médica, facilitando el estudio de los mecanismos moleculares implicados en la transducción de señales.
