Diminutos sensores para grandes avances
Utilización de la espectrometría de RMN para analizar moléculas importantes hasta ahora inaccesibles
Un equipo internacional de investigación en el que participa el grupo de trabajo del biofísico Dr. Manuel Etzkorn, de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), ha desarrollado un método para utilizar la espectrometría de RMN para analizar importantes moléculas que hasta ahora no eran accesibles. En la revista Angewandte Chemie, los autores describen un medio más sencillo y eficaz para etiquetar las moléculas con grupos metilo como sensores.
Ilustración de productos de síntesis que pueden aplicarse, por ejemplo, al cultivo de células eucariotas, para generar proteínas con sensores de metilo adecuados. La señal de RMN resultante está fuertemente aumentada.
HHU / Dr. Manuel Etzkorn
Para entender la vida a nivel molecular, necesitamos poder investigar los componentes centrales, como las proteínas, en una forma y un entorno lo más natural posible. La espectroscopia de RMN o "resonancia magnética nuclear" ofrece oportunidades únicas en este sentido.
Los grupos metílicos de las proteínas son sensores especialmente adecuados para este método. Los grupos metílicos están compuestos por un carbono y tres átomos de hidrógeno. Para amplificar la señal de estos sensores hasta un nivel suficiente, es necesario enriquecer grandes porciones de la proteína restante con átomos de deuterio en procedimientos complicados. El deuterio es un isótopo del hidrógeno con un protón y un neutrón en su núcleo atómico. En el pasado, sin embargo, este enriquecimiento sólo era posible utilizando plataformas de producción especiales.
En consecuencia, el uso de la espectroscopia de RMN para investigar sistemas que no podían producirse con esas plataformas era imposible o muy limitado. Estos sistemas incluyen, en particular, toda una serie de sistemas terapéuticos relevantes, como los anticuerpos o la clase de GPCR ("receptores acoplados a proteínas G") a los que se dirige un gran porcentaje de los medicamentos modernos.
Un equipo de investigación de la HHU dirigido por el Dr. Manuel Etzkorn, del Instituto de Biología Física y del Centro de RMN Biomolecular (que dirigen conjuntamente la HHU y el Forschungszentrum Jülich), colaboró con colegas de la Universidad de Sofía, la Facultad de Medicina de Harvard y el Instituto Oncológico Dana Faber de Boston para desarrollar un nuevo método que puede integrar las características requeridas de los sensores en todas las plataformas de producción habituales. El método de síntesis es considerablemente más sencillo y más de 20 veces más rentable que los métodos anteriores para integrar los sensores del grupo metilo. Además, funciona en sistemas hasta ahora inaccesibles.
La revista Angewandte Chemie ha colocado el trabajo de investigación en la portada de su edición actual. Esto pone de manifiesto la especial importancia de este tema para mejorar la investigación básica biofísica y el consiguiente desarrollo de nuevos tipos de medicamentos.
El Dr. Etzkorn subraya: "El nuevo método nos permitirá a nosotros y a otros investigar los componentes básicos de la vida con un nivel de detalle asombroso y en entornos lo más naturales posible".
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
A. Dubey, N. Stoyanov, T. Viennet, S. Chhabra, S. Elter, J. Borggräfe, A. Viegas, R. Nowak, N. Burdzhiev, O. Petrov, E. Fischer, M. Etzkorn, V. Gelev, H. Arthanari; "Local deuteration enables NMR observation of methyl groups in proteins from eukaryotic and cell-free expression systems"; Angew. Chem. Int. Ed.; 2021
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