Descubierto el mecanismo de acción del 'motor energético' de una proteína crucial en el cáncer

Microscopio, laboratorio
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Publicado 03/05/2019 8:39:32CET

   MADRID, 3 May. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores del Grupo de Complejos Macromoleculares en la Respuesta a Daños en el ADN del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han utilizado el poder de la crio-microscopía electrónica, el 'motor energético', para determinar el mecanismo que regula RUVBL1 y RUVBL2, una proteína crucial en los procesos tumorales.

   El Grupo del CNIO, cuyo trabajo ha sido publicado publicado en la revista 'Science Advances', ya había utilizado la criomicroscopía electrónica para observar la estructura a alta resolución de R2TP. En aquel trabajo, observaron cómo R2TP está diseñado para poner en contacto a la chaperona HSP90 con las proteínas sobre las que debe actuar.

   R2TP cuenta con un 'motor de energía', un anillo formado por las ATPasas RUVBL1 y RUVBL2, que utilizan la energía proporcionada por el ATP mediante su hidrólisis a ADP. En este proceso de generación de energía, las ATPasas recogen el ATP presente en la célula y liberan ADP como desecho y energía.

   En el caso del anillo formado por RUVBL1 y RUVBL2, los investigadores observaron que el acceso al centro de unión del ATP estaba completamente cerrado, atrapando el ATP o ADP en su interior e impidiendo su intercambio y con ello el funcionamiento del motor.

   "Hemos detectado una región de la proteína RUVBL2 que funciona a modo de puerta que se abre para permitir el acceso del ATP y ADP a la proteína, y con ello la liberación de la energía contenida en el ATP. La llave que regula la apertura de esta puerta es la interacción de la ATPasa RUVBL2 con un componente de R2TP necesario para el ensamblaje de mTOR", ha explicado el jefe del Grupo de Complejos Macromoleculares en la Respuesta a Daños en el ADN del CNIO, Óscar Llorca.

   El estudio de la estructura y dinámica de proteínas, aquel que analiza cómo interactúan las proteínas entre sí para llevar a cabo todas las funciones biológicas en las que están implicadas, siempre ha mostrado una gran dificultad, tanto con observaciones experimentales como con herramientas computacionales.

   En este sentido, el estudio de proteínas y complejos macromoleculares mediante crio-microscopía electrónica, una de las prioridades del Programa de Biología Estructural del CNIO está revolucionando la capacidad de observar y comprender cómo funcionan las proteínas, tal como apuntaba hace unos meses la revista 'Nature'.

   Y es que, según han dicho los expertos, profundizar en el funcionamiento de los procesos que determinan si se construyen o no ciertas moléculas fundamentales en cáncer, puede ayudar a encontrar nuevas estrategias terapéuticas basadas en la inhibición del ensamblaje de proteínas. En el caso de las ATPasas RUVBL1 y RUVBL2, ya hay estudios tratando de inhibir su actividad promotora de tumores.

   Los resultados que ahora publica el equipo que lidera Llorca en el CNIO en colaboración con el grupo de Laurence H. Pearl en la Universidad de Sussex (Reino Unido), permitirá afinar esos trabajos. "Sabemos que la energía del ATP es utilizada por las ATPasas RUVBL1 y RUVBL2 y que es necesaria para el ensamblaje de mTOR y otros complejos macromoleculares, pero desconocemos cómo y en qué se usa energía", ha dicho Llorca.

   En este artículo, apostilla, han descubierto que RUVBL2 dispone de una compuerta para controlar el acceso del ATP al centro catalítico donde su energía es utilizada. "Observamos además que la apertura de esta compuerta está controlada por moléculas necesarias para el ensamblaje de mTOR, acoplando la activación del motor al momento en que la energía es necesaria. Pero aún no sabemos en qué se emplea exactamente esa energía. En próximos estudios investigaremos para qué es necesario exactamente este gasto de energía a nivel molecular", ha zanjado.

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