Observando las proteínas en su entorno natural
Las proteínas pueden ser responsables del hecho de que los ingredientes activos de los medicamentos son simplemente liberados de las células objetivo. Puedes verlos hacer esto ahora.
Laura Galazzo (izquierda) y Enrica Bordignon usan partes diminutas de anticuerpos para examinar las proteínas en detalle.
© RUB, Marquard
Ciertos medicamentos, como los que se usan para tratar el cáncer, pierden su efecto porque las proteínas de la membrana de la célula objetivo simplemente las expulsan de nuevo. Un equipo de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) pudo observar por primera vez una proteína de transporte responsable en su entorno natural. Lo etiquetaron con pequeñas secuencias de anticuerpos a las que se vinculó un agente de contraste. Al detectar el espín del agente de contraste metálico con la espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones (EPR, por sus siglas en inglés), pudieron sacar conclusiones sobre el estado de la proteína. El equipo dirigido por la profesora Enrica Bordignon y la Dra. Laura Galazzo del grupo de excelencia Ruhr Explores Solvation Resolv en colaboración con el grupo del profesor Markus Seeger de la Universidad de Zurich informa sobre el método en la revista PNAS el 4 de febrero de 2020.
Encontrando y uniendo los nanobodies a la proteína
Hasta ahora, sólo ha sido posible examinar las proteínas de membrana de forma aislada, es decir, en micelas de detergente o bicapas de membrana creadas in vitro, lo que supone el riesgo de que pierdan sus propiedades y su dinámica, que son cruciales para su función. El equipo de Resolv fue capaz de observar una proteína directamente en su entorno natural, es decir, en la membrana de la bacteria Escherichia coli. "Está muy apretado y lleno de gente allí", describe Enrica Bordignon. El truco del equipo es usar dos secuencias de anticuerpos de unos pocos nanómetros de tamaño, llamados nanobodies, como etiquetas. "Utilizamos precisamente aquellas secuencias que pueden reconocer y unirse a ciertas secciones de la proteína", explica Laura Galazzo.
El equipo de Markus Seeger se encargó de seleccionar los nanobodies adecuados. "Gracias a la plataforma de selección que hemos desarrollado, que evita la inmunización de los animales, cualquier laboratorio puede producir rápidamente nanobodies sintéticos para cualquier propósito. Esto significa un paso hacia su uso en la biología estructural, como muestra este trabajo", dice Seeger.
¿Cómo hacer visibles los nanoborros en EPR? Los iones de gadolinio se utilizan como agente de contraste para la resonancia magnética y son detectables por EPR debido a su espín de electrones, por lo tanto, se unieron a dos nanobodies seleccionados. Como los nanocomponentes etiquetados todavía no podían ser insertados eficientemente en las bacterias, los científicos utilizaron un truco bioquímico: las células de E. coli se volvieron del revés para que el interior de la membrana quedara expuesto al exterior. De esta manera, las secciones de la proteína a las que se dirigen los nanoborros se vuelven accesibles.
La señal sólo con una cierta forma
"Los nanobodas se unen inmediatamente a la secuencia específica de la proteína de la membrana que reconocen y no pueden volver a separarse", dice Enrica Bordignon. Las células tratadas de esta manera fueron examinadas por los investigadores usando EPR. "Sólo pudimos recibir una señal cuando dos nanobodas estaban muy cerca una de la otra", explica Laura Galazzo. Este fue precisamente el caso cuando la proteína asume una conformación que expulsa las sustancias activas de la célula.
"Nuestro trabajo muestra que podemos medir con éxito distancias en el rango de 1,5 a 6 nanómetros en las membranas nativas", dice Enrica Bordignon. "En el siguiente paso, queremos insertar los nanobodies en las bacterias para observar la proteína de la membrana durante la acción en las células vivas. "Esta técnica abre posibilidades inimaginables", dice Laura Galazzo.
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.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
