Descubrimiento de un interruptor molecular para la producción de proteínas
Los científicos muestran cómo las bacterias controlan la biosíntesis de sus proteínas a través del metabolismo celular: posible enfoque para desarrollar nuevas terapias
La biosíntesis de proteínas -el proceso por el que las células producen moléculas de proteínas, esenciales para la vida y el crecimiento- es un asunto muy complejo y estrictamente regulado. Un equipo interdisciplinar dirigido por el Dr. Jürgen Lassak, biólogo de la LMU, ha descubierto un mecanismo desconocido hasta ahora por el que las bacterias controlan este proceso. Según informan los científicos en la revista Nature Communications, una proteína llamada EfpL funciona como un controlador que puede acelerar o detener la producción de proteínas en función del metabolismo de la célula.
La incorporación del aminoácido prolina a la molécula de proteína naciente supone un reto especial para la célula durante la biosíntesis de proteínas. Debido a su estructura rígida, la prolina suele provocar bloqueos en los ribosomas, las "fábricas de proteínas" de la célula. Todos los organismos utilizan un factor específico para superar estos bloqueos. En las bacterias, este factor se denomina EF-P y ayuda a los ribosomas a incorporar prolina. Como han descubierto ahora los investigadores, algunas bacterias poseen una herramienta adicional para la biosíntesis de proteínas: una proteína llamada EfpL, que está estrechamente relacionada con la EF-P. Sin embargo, a diferencia de la EF-P, esta proteína reacciona al metabolismo de la célula y adapta la síntesis de proteínas a las necesidades imperantes mediante modificaciones químicas específicas.
"EfpL nos ofrece una oportunidad única para comprender la adaptación flexible de la producción de proteínas bacterianas a las condiciones ambientales", explica Alina Sieber, autora principal del estudio. "Este tipo de regulación era desconocida hasta ahora", añade Lassak, "y hemos demostrado por primera vez que el metabolismo de la célula influye en la actividad de EfpL". Resulta especialmente interesante, observa, que muchos patógenos humanos se encuentren entre las bacterias que utilizan EfpL, incluidas especies de Salmonella y Escherichia coli, así como los patógenos responsables del cólera y la peste.
Los autores conjeturan que el control preciso de la producción de proteínas por EfpL es una adaptación eficaz a hábitats cambiantes, como cuando las bacterias entran en un huésped humano. Por consiguiente, la inhibición de la EfpL podría ofrecer un planteamiento prometedor para suprimir el crecimiento de tales patógenos y desarrollar así estrategias terapéuticas novedosas.
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Publicación original
Alina Sieber, Marina Parr, Julian von Ehr, Karthikeyan Dhamotharan, Pavel Kielkowski, Tess Brewer, Anna Schäpers, Ralph Krafczyk, Fei Qi, Andreas Schlundt, Dmitrij Frishman, Jürgen Lassak; "EF-P and its paralog EfpL (YeiP) differentially control translation of proline-containing sequences"; Nature Communications, Volume 15, 2024-12-2
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