Home Tecnología Un estudio destaca el papel de las interacciones proteicas desordenadas en la expresión génica

Un estudio destaca el papel de las interacciones proteicas desordenadas en la expresión génica

by notiulti

Crédito: CC0 Public Domain

Un equipo dirigido por investigadores del Baylor College of Medicine y la Academia Checa de Ciencias ha descubierto una nueva pieza del rompecabezas de cómo se orquesta la expresión genética. Publicado en la revista Ciencias, los hallazgos revelan un mecanismo novedoso que coordina el ensamblaje de componentes dentro de las células que controlan la expresión génica. El mecanismo no solo es esencial para el funcionamiento normal de las células, sino que también se ha relacionado con el cáncer, la neurodegeneración y la infección por VIH, y podría sugerir nuevas formas de tratar estas afecciones.


“La mayoría de los estudios anteriores se han centrado en componentes celulares particulares que se vuelven genes completamente encendido o apagado “, dijo el coautor para correspondencia, el Dr. H. Courtney Hodges, profesor asistente de biología molecular y celular y en el Centro de Salud Ambiental de Precisión en Baylor.” Nuestro trabajo revela una nueva perspectiva: que las proteínas que regulan la La tasa de expresión génica también puede funcionar colectivamente para ajustar con precisión los niveles de expresión en muchos entornos diferentes. Identificamos un mecanismo que une estas proteínas y desempeña funciones generalizadas en la salud y la enfermedad “.

En un trabajo anterior con colegas de KU Leuven en Bélgica, el equipo había estudiado las interacciones de proteínas en la leucemia y la infección por VIH, específicamente aquellas mediadas por regiones proteicas llamadas dominios N-terminales de TFIIS (TND). En el estudio actual, los investigadores ampliaron el estudio de las TND y las encontraron en muchas otras proteínas.

“Dondequiera que miramos, encontramos estos dominios, en particular en la maquinaria que regula el alargamiento de la transcripción, uno de los primeros pasos de la expresión génica en todas las células humanas. El alargamiento de la transcripción es un proceso celular complejo que involucra a muchas proteínas diferentes trabajando juntas”, dijo la primera autora, la Dra. Katerina Cermakova, becaria postdoctoral en el laboratorio de Hodges. “Descubrimos que los TND son el elemento estructural más enriquecido en todos los factores de elongación de la transcripción. Una vez que los busca, encuentra que todos los complejos proteicos importantes involucrados en el alargamiento de la transcripción tienen un TND o se unen a una proteína que tiene uno”.

El trabajo anterior sugirió a los investigadores que los TND actúan como una plataforma de acoplamiento para otras regiones proteicas, específicamente para pequeñas porciones de proteínas no estructuradas conocidas como motivos de interacción TND (TIM).

Las proteínas tienen segmentos con una estructura 3D bien organizada, pero muchas también tienen segmentos que carecen de dicha organización. Estas regiones desordenadas o desestructuradas a menudo son funcionales.

“Una cosa notable acerca de estas regiones no estructuradas es su comportamiento inusual como moléculas”, dijo el coautor para correspondencia Dr. Vaclav Veverka, biólogo estructural y líder de grupo en el Instituto de Química Orgánica y Bioquímica de la Academia Checa de Ciencias (IOCB Praga). “Imagínese un TIM como una cuerda que está suelta en un extremo y se mueve como si fuera arrastrada por un huracán. Pero cuando encuentra a su compañero TND, la cuerda se enrolla y se sujeta con fuerza al TND para mantenerlo cerca”. Los investigadores muestran que este apego juega un papel importante en las primeras etapas de la expresión genética.

“Primero determinamos que los TND y los TIM se unían en experimentos del tipo ‘probeta’, pero fue realmente emocionante ver que se unen entre sí en las células vivas, validando la relevancia de nuestras observaciones en los sistemas vivos”, dijo Cermakova. “También determinamos que las interacciones TND-TIM son muy específicas”.

“Me sorprendió ver que IWS1, una proteína que antes se pensaba que era un actor secundario en la maquinaria de elongación de la transcripción, actúa como un organizador central de estos factores”, dijo Hodges, miembro del Centro Oncológico Integral Dan L Duncan de Baylor.

“Descubrimos que IWS1 usa interacciones TND-TIM específicas para coordinar las actividades de muchos reguladores de transcripción al mismo tiempo, haciéndolo aparecer como un director en una sinfonía que mantiene todos los factores trabajando en armonía y cerca”, dijo Veverka.

El equipo también exploró las consecuencias de alterar una sola región de proteína no estructurada en la armonía de la alargamiento de la transcripción proceso.

“Cientos de genes con funciones importantes se alteraron cuando interrumpimos incluso una sola región no estructurada”, dijo Hodges. “El primer paso de la expresión génica comenzó, pero se detuvo y no pudo completarse, lo que impidió una expresión génica eficiente”.

El estudio destaca el papel subestimado de los trastornos proteína interacciones como orquestadores clave en la expresion genica y otras funciones biológicas complejas. Los hallazgos también pueden contribuir a una mejor comprensión de enfermedades como el cáncer, las infecciones virales, trastornos del neurodesarrollo y potencialmente otras condiciones en las que estos factores se alteran. Los TND y TIM pueden representar nuevos objetivos importantes para tratamientos mejorados para estas afecciones.


Nuevos conocimientos sobre cómo KLF4 influye en la expresión génica


Más información:
Katerina Cermakova et al, Un módulo de interacción de proteínas desordenado ubicuo orquesta el alargamiento de la transcripción, Ciencias (2021). DOI: 10.1126 / science.abe2913. www.science.org/doi/10.1126/science.abe2913

Citación: Estudio destaca el papel de las interacciones de proteínas desordenadas en la expresión génica (2021, 25 de noviembre) recuperado el 25 de noviembre de 2021 de https://phys.org/news/2021-11-highlights-role-disordered-protein-interactions.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.

See also  Fanthful produce los productos periféricos del tema "War Ghosts of Tsushima" Los productos periféricos del tema "Ghost of Tsushima" se lanzarán en Asia el 30 de junio

You may also like

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.