Sentir el bienestar de las proteínas
La sonda molecular traza un mapa del estado de los proteomas mal plegados en las células vivas
El estado de plegamiento de las proteínas en las células vivas a menudo refleja la salud general de la célula. Científicos australianos han desarrollado una sonda molecular que detecta el estado de la proteoma -el conjunto completo de las proteínas- midiendo la polaridad del entorno de la proteína. La señal de fluorescencia de la sonda cuantifica el despliegue y su camaleónico cambio de color mapea las regiones celulares de un mayor desdoblamiento, dice el estudio publicado en la revista Angewandte Chemie.
© Wiley-VCH
Si las células vivas están estresadas, la síntesis de proteínas y los mecanismos de corrección de plegamiento están desequilibrados. Las proteínas mal dobladas permanecen atascadas, se produce una mayor degradación y las proteínas inactivas y los desechos de proteína se agregan para formar gránulos y condensados en el citoplasma. Estos agregados juegan un papel importante en las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer. Un factor que impulsa la agregación de proteínas mal dobladas parece ser la polaridad: la distribución electrónica en un entorno. Yuning Hong y sus colegas de la Universidad La Trobe de Melbourne y la Universidad de Melbourne, Australia, han diseñado una sonda fluorogénica bimodal para monitorizar la agregación de proteínas con mayor detalle.
En un modo, la sonda detecta las proteínas mal dobladas. Las proteínas correctamente plegadas son a menudo estabilizadas por puentes hechos del aminoácido cisteína. Estos puentes suelen estar profundamente enterrados, mientras que las proteínas mal dobladas exponen los residuos de cisteína en la superficie. Cuando la sonda se une a la cisteína expuesta por una cadena de proteínas mal doblada, se enciende la fluorescencia, explican los autores.
En el otro modo, la sonda evalúa la polaridad. Los ambientes polares indican una distribución electrónica desequilibrada, que puede ser medida por la constante dieléctrica. Para medir este parámetro, los investigadores añadieron un grupo químico electrónico de "empuje-tiro" a la sonda fluorogénica. Observaron que, en soluciones polares con una alta constante dieléctrica, la sonda fluorogénica llamada NTPAN-MI emitía su señal de fluorescencia con un cambio de color. Este cambio de color "camaleónico" indica por lo tanto un cambio de polaridad.
Los autores probaron la sonda NTPAN-MI en una línea de células humanas, lo que enfatizaron añadiendo medicamentos que interfirieron con la síntesis y el plegamiento de las proteínas. Los científicos observaron una fluorescencia normal en las células no tratadas, pero una fluorescencia brillante cuando se despliegan o se pliegan mal las proteínas acumuladas en las células tratadas con toxinas o infectadas por virus. Además, el cambio de color señalaba la polaridad del entorno y, por tanto, el estado del proteoma de cada compartimento celular. Los investigadores informaron que visualizaron la "carga de proteínas desplegada" en el núcleo por primera vez. Los métodos anteriores sólo podían medir las proteínas desplegadas en el citoplasma.
Con sus dos modos de detección -medición del despliegue y la polaridad del entorno de la proteína- la sonda NTPAN-MI proporciona una imagen más nítida de las respuestas al estrés de las células vivas que la que se puede obtener con sólo una sonda monomodal o con métodos diferentes. Los autores señalan que su método permitiría a los científicos obtener un conocimiento más preciso de la diafonía de los componentes celulares en respuesta al estrés.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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