Relacion entre quimica y biologia

Considero que el cerebro de un hombre originalmente es como un desván vacío poco, y usted tiene que abastecerse con muebles como usted elija.
Sir Arthur Conan Doyle. Expuesto por Sherlock Holmes en Estudio en escarlata , capítulo 2.

Se ha dicho que las soluciones a muchos de los problemas de la física se encuentran en el ático de la matemática. La historia de la interacción entre la química yla biología refleja una relación similar. Compuestos-y muchos algunos conceptos-ya no está en la vanguardia de la investigación química han demostrado ser herramientas muy valiosas en vanguardia biología y la medicina. Tal vez el ejemplo más dramático es el extraordinario éxito de cisplatino (sal Peyrone), un compuesto conocido desde hace más de 100 años, como un medicamento contra el cáncer.Esta sustancia inorgánica extremadamente simple, a menudo usado como un ejemplo básico de isomería en libros de texto de química de primer año, fue encontrado por Barnett Rosenberg et al. en 1969 para ser un agente antitumoral potente ( 1 ), es ahora una cura completa para el cáncer testicular si la enfermedad se detecta a tiempo, y ha demostrado eficacia, sobre todo en el tratamiento combinado,frente a muchos otros tipos de cáncer también. En una reciente edición de PNAS, Yan et al. ( 2 ) proporcionar un nuevo ejemplo. Informan que beryllofluoride, otro compuesto inorgánico simple, se puede utilizar para formar los análogos estables de la forma fosforilada normalmente inestables de proteínas bacterianas de transducción de señales regulador de respuesta, haciendo finalmente el estado activode estas moléculas susceptibles de estudio estructural detallado.

Proteínas de respuesta del regulador son los interruptores que controlan la respuesta de las bacterias a los estímulos externos. Ellos constituyen el segundo medio de los llamados "de dos componentes" sistemas de transducción de señales, la otra mitad es un autokinase ( 3 ). La quinasa fosforila un residuo de aspartato en elregulador de respuesta, la conversión de la estructura de la proteína reguladora de un estado "apagado" a un estado "encendido". Reguladores fosforilados puede activar o reprimir la transcripción de genes de virulencia ( 4 ), encienda el aparato motor flagelar ( 5 ), la síntesis de control de antibióticos ( 6 ), o iniciar la esporulación ( 7 ), entre otras funciones. Estructura / función de talesestudios vías de transducción de señales están muy avanzados (para una revisión, ver ref. 8 ), pero no ha habido una deficiencia evidente: los estudios de los reguladores de respuesta tienen en su mayor parte tuvieron que limitarse al estado de apagado, la forma inactiva no fosforilada de estas proteínas. La razón es simple. Aspartylphosphates tienen extremadamente cortos tiempos de vida en soluciónacuosa.

La superación de este tipo de problema es viejo sombrero a los bioquímicos que estudian la ATP y enzimas GTPasa. Ellos usan no hidrolizables análogos de nucleótido trifosfato para generar el estado fundamental, formas de ATP o GTP de la proteína, y, para caracterizar el estado de transición para la hidrólisis de éster de fosfato, que emplean complejos metálicos tales como vanadatos y AlF4 - ( 9 ) . En el caso de los reguladores de respuesta de dos componentes, sin embargo, es la estructura del estado fundamental de una fosfoproteína covalente que se necesita, y análogos que pudieran generar este estado ha sido difícil de lograr. Introduce Yan et al. ( 2 ) y beryllofluoride (Fig. 1 ).


Ver una versión más grande:
En esta página En una nueva ventana
Descargar comodiapositiva de PowerPoint
Figura 1 AlF 4 - y BeF 3 - ⋅ H 2 O (o BeF 4 2 - ) se han utilizado como análogos del grupo fosfato tetraédrica.
No tenía la intención de encontrar un compuesto simple que podría atrapar al regulador de su estado activo. Más bien, se busca en un efector corriente abajo cuya actividad está controlada por un regulador particular, un efector que pasa a ser un activador de la...