Microscopio Basico

DEVOLVIENDOLE LA VIDA A UNA ENCIMA

En la década de 1950, los científicos descubrieron que el ADN tenía el código que permite sintetizar proteínas. No obstante, cómo una cadena de aminoácidos se pliega en una proteína totalmente funcional con la adecuada estructura tridimensional, sigue siendo un misterio. Tiene que existir un mecanismo que permita asegurar el correcto plegamiento de laproteína. Pero, ¿dónde viene la información? En 1957, Christian Anfinsen publicó la primera evidencia de que la información para el plegamiento correcto se encontraba en la misma proteína,

FONDO

Las proteínas están compuestas de combinaciones de 20 aminoácidos que a continuación, se pliegan en estructuras complejas. La cadena de aminoácidos desdoblada se llama estructura primaria. Para tener unaactividad biológica, la proteína debe plegarse en correctas estructuras secundarias y terciarias. Estas estructuras se mantienen unidas por interacciones químicas entre las cadenas laterales de los aminoácidos, incluyendo los enlaces de hidrógeno, las interacciones hidrofóbicas, y, a veces, enlaces covalentes. ¿Cómo se forman estas estructuras más grandes sigue siendo un misterio. ¿Puede laproteína plegarse correctamente en la medida que se sintetiza? o se requiere la acción de otras proteínas? ¿Puede plegarse correctamente por sí solo de forma espontánea?

En la década de 1950, Anfinsen era un bioquímico interesado en el plegamiento correcto de las proteínas. En concreto, estaba investigando la formación de puentes disulfuro, que son enlaces covalentes entre las cadenaslaterales de cisteína y que sirven como una de
las anclas principales para mantener unida la estructura de proteínas secretadas. Él creía que la propia proteína contenia toda la información necesaria para el correcto plegamiento de la proteína. Propuso la "hipótesis termodinámica", que establecía que la estructura biológicamente activa de una proteína era también termodinámicamente estable bajocondiciones in vivo. En otras palabras, si las condiciones intracelulares podian ser imitados en un tubo de ensayo, a entonces, una proteína podría plegarse en forma natural en su conformación activa. Anfinsen comenzó su trabajo en una enzima secretada, ribonucleasa pancreática bovina, y estudió su capacidad para plegarse correctamente fuera de la célula.

EL EXPERIMENTO
Las proteínas realizan unaamplia variedad de funciones en la célula. independientemente de su función, una proteína debe plegarse adecuadamente para llevar a cabo su función biológica. Para los estudios de plegamiento de proteínas lo mejor es estudiar una enzima cuya actividad biológica puede ser monitoreada fácilmente mediante de un desarrollo in vitro. Anfinsen eligió una pequeña proteína, secretada, la enzimaribonucleasa , en el que podía monitorear su correcto plegamiento mediante el análisis de su capacidad para catalizar la ruptura (rompimiento) del ARN. La Ribonucleasa, una proteína secretada, se mantiene activa bajo condiciones oxidantes in vitro. La estructura terciaria de la ribonucleasa activa se mantiene unida por cuatro puentes de disulfuro. Añadiendo un agente reducidor, el cual reduce el enlacede disulfuro entre dos cadenas laterales de cisteína en dos grupos de sulfhidrilo libres, se puede alterar esta interacción covalente. La desnaturalización completa de la ribonucleasa requiere tratamiento con un agente reducidor. Anfinsen supervisó la reducción de la ribonucleasa midiendo el número de grupos sulfhidrilos libres presentes en la proteína. En el estado oxidado, no hay grupos libresde sulfhidrilo en la ribonucleasa porque cada residuo de cisteína está envuelto en un enlace de disulfuro. Por otra parte, en estados completamente reducido la ribonucleasa contiene ocho grupos de sulfhidrilo libre. Anfinsen aprovechor esta diferencia para evaluar la extensión de la reducción mediante el ensayo espectrofotométrico para valorar el número de grupos de sulfhidrilo.
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