Las chaperonas moleculares contribuyen al correcto plegamiento de proteínas

Los genes codifican para proteínas, que son moléculas ubicuas implicadas en la casi totalidad de actividades celulares y en funciones de orden superior del organismo. El plegamiento incorrecto y la agregación de proteínas son fenómenos frecuentes pero, si no se solucionan, pueden provocar envejecimiento, enfermedades y muerte celular. Para evitarlo, la naturaleza ha desarrollado sistemas enzimáticos denominados chaperonas moleculares.

Estas proteínas contribuyen al correcto plegamiento proteico e intervienen en la proteólisis de proteínas mal plegadas a través de un mecanismo dependiente de adenosín trifosfato (ATP). El ATP es la moneda energética de la célula y los sistemas moleculares requieren un aporte de energía para su funcionamiento. Unos científicos financiados con fondos europeos emplearon la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) de última generación para estudiar el (re)plegamiento de proteínas mediado por chaperonas en el marco del proyecto «Real-time studies of biological nanomachines in action by NMR» (NANOLIFE@WORK).

Los estudios contribuyeron a entender mejor los mecanismos del ciclo conformacional inducido por ATP (modificaciones repetitivas de la conformación de las chaperonas moleculares entre diversas estructuras). Se obtuvieron datos sobre un mecanismo pasivo de protección del sustrato por chaperonas y sobre el plegamiento de proteínas mediado por chaperonas.

La agregación de proteínas en el cerebro constituye la marca característica de muchas enfermedades neurodegenerativas tales como el Alzheimer, el Parkinson y la fibrosis quística. Entender los mecanismos empleados por las chaperonas para realizar su cometido facilitaría el diseño de nuevos tratamientos para este tipo de enfermedades.

En el proyecto NANOLIFE@WORK se obtuvieron datos de interés acerca de estos mecanismos, por lo que la aplicación de sus resultados en la práctica clínica podría tener un impacto socioeconómico elevado. Además la resolución atómica de sistemas moleculares en movimiento permitirá progresar en el campo de la biología molecular estructural.