Pequeño gusano, gran avance: Descubrimiento de la unión altamente específica de ácidos grasos a las proteínas.

22 de enero de 2024

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por Boyce Thompson Institute

En un mundo donde las complejidades de la biología molecular a menudo parecen tan vastas y misteriosas como el cosmos, un nuevo estudio se adentra en el universo microscópico de las proteínas, revelando un aspecto fascinante de su existencia. Esta revelación podría tener profundas implicaciones para la comprensión y el tratamiento de una miríada de enfermedades humanas.

Imagina las proteínas como motores diminutos que impulsan la maquinaria de la vida. Al igual que los motores requieren modificaciones para optimizar su rendimiento, las proteínas sufren una "modificación de proteínas", un proceso crucial que altera su función, ubicación y vida útil. Un jugador clave en este proceso de modificación es la unión de ácido graso a las proteínas ("acilación grasa de proteínas"), similar a agregar un componente especializado (es decir, ácidos grasos) que permite que las proteínas se anclen a las membranas celulares.

A través de una minuciosa investigación utilizando espectrometría de masas de alta resolución, científicos del Boyce Thompson Institute (BTI) han descubierto patrones críticos de unión de ácidos grasos en el organismo modelo C. elegans, un gusano microscópico que ofrece una ventana a los procesos biológicos fundamentales.

Los investigadores, aprovechando el poder de la "química click" - una técnica celebrada con dos Premios Nobel de Química - mapearon exitosamente cómo se modifican específicamente diferentes aminoácidos en las proteínas con varios ácidos grasos. Su trabajo se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Nos sorprendió descubrir que diferentes aminoácidos se modifican con ácidos grasos de distintas vías biosintéticas", escribió Frank Schroeder, profesor de BTI y autor principal del estudio. "Este hallazgo inesperado destaca el vínculo entre la modificación de proteínas y vías metabólicas de ácidos grasos específicos. También sirve como base para futuras investigaciones sobre cómo la función de las proteínas se ve afectada por diferentes ácidos grasos y su metabolismo".

El estudio, titulado "Especificidad de aminoácidos y proteínas de la acilación grasa de proteínas en C. elegans", no es solo para comprender el funcionamiento interno de un pequeño gusano. Las implicaciones son vastas y están profundamente relacionadas con la salud humana. La unión de ácido graso a las proteínas es un factor crítico en enfermedades que van desde el cáncer hasta la neurodegeneración, trastornos cardiovasculares e incluso enfermedades infecciosas.

"Lo que aprendemos de C. elegans contribuye significativamente a nuestra comprensión fundamental de este tipo de modificación de proteínas", dijo Bingsen Zhang, estudiante de posgrado en el laboratorio de Schroeder y primer autor del estudio. "Cuanto más entendemos la modificación y función de las proteínas, mejor entendemos su papel central para la salud humana y las enfermedades".

Además, el estudio revela el primer ejemplo de una modificación abundante de proteínas con ácidos grasos de cadena ramificada, un hallazgo que podría tener paralelos en animales superiores y humanos, dada su presencia en nuestra dieta y su producción por los microbiomas intestinales. La conexión entre la dieta, la salud intestinal y la modificación de proteínas podría abrir nuevas vías en la ciencia nutricional.

En última instancia, este estudio trata sobre los procesos fundamentales que mantienen con vida a cada criatura, desde gusanos microscópicos hasta humanos. Así que la próxima vez que veas un gusano, reconoce al improbable héroe de la biología y a los científicos que están revelando sus secretos. Porque a veces, la clave para los mayores misterios de la vida se encuentra en sus habitantes más diminutos.

Información del diario: Proceedings of the National Academy of Sciences

Proporcionado por Boyce Thompson Institute