Investigadores del laboratorio de Modelización Molecular y Bioinformática del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona han dado con un nuevo método para entender la dinámica de las proteínas que permite conocer los detalles moleculares de los procesos celulares.

Tal y como ha informado la institución, se trata de un nuevo procedimiento computacional con el que se puede descubrir y cuantificar las distintas formas funcionales de las proteínas y, por tanto, desvelar la regulación de los procesos celulares, que dependen precisamente del equilibrio entre las diferentes conformaciones de proteínas, que las hacen activas o inactivas.

La forma preferida de una proteína a menudo depende de la unión a otra molécula (llamada "efectora"), lo que implica que la misma proteína puede ejercer funciones distintas en función del efector al que se una.

A nivel molecular, las funciones de las proteínas se traducen así en una "dinámica de las proteínas", lo cual es esencial para el desarrollo de todos los procesos celulares, desde la división celular hasta el suministro de energía y la determinación del destino celular, apunta el estudio.

El trabajo del IRB Barcelona se centra en las proteínas con regulación alostérica, es decir, aquellas en las que el cambio en su forma ocurre en una región distante del punto de unión del efector.

Con este método, los científicos han estudiado la regulación de la adenilato ciclasa (AC), un enzima clave involucrado en el control de una amplia variedad de procesos celulares, entre los que se incluyen los efectos de varias hormonas y la regulación del metabolismo energético.

"El enfoque que proponemos puede utilizarse para entender en mayor profundidad el proceso regulador de potencialmente cualquier vía celular bajo regulación alostérica (que son la mayoría) y tiene consecuencias de gran alcance para aplicaciones farmacéuticas y biotecnológicas", ha dicho el líder de la investigación y catedrático de Biología de la Universidad de Barcelona, Modesto Orozco.

El nuevo enfoque propuesto, centrado en la información coevolutiva, se basa en trabajos anteriores llevados a cabo por el laboratorio de Modelización Molecular y Bioinformática, ya que la alineación de múltiples secuencias puede ser utilizada para rastrear la historia evolutiva de una proteína y detectar posiciones de aminoácidos coevolucionados.

Esta información se puede emplear para impulsar la búsqueda de estructuras de proteínas nativas y alternativas.

"Nuestro trabajo aprovecha la información coevolutiva para reducir la complejidad de todas las formas posibles disponibles en las regulaciones proteína-proteína, reduciendo así el ruido para centrar nuestra atención en solo unas pocas formas funcionales, que de este modo podemos cuantificar", ha apuntado, por su parte, el primer autor del estudio, Francesco Colizzi.