El papel de las chaperonas en el plegamiento de proteínas

Las chaperonas son proteínas que ayudan al plegamiento de otras proteínas recién formadas. ¿Alteran las chaperonas el espacio de búsqueda del plegamiento o sólo aceleran la búsqueda del óptimo? Un nuevo artículo en Nature apunta a la primera opción. Las chaperonas alteran el espacio de búsqueda impidiendo la exploración de regiones asociadas a plegamientos incorrectos. El nuevo resultado se ha obtenido gracias al estudio de una chaperona llamada factor desencadente (TF) en la bacteria Escherichia coli mediante el microscopio de fuerza atómica y las pinzas ópticas; estas herramientas permiten estudiar el plegamiento de proteínas en una sola molécula, incluyendo la observación de los estados transitorios durante el plegado y las transiciones entre ellos. Futuros estudios tendrán que aclarar si lo mismo ocurre con otras chaperonas. El artículo técnico es Alireza Mashaghi et al., “Reshaping of the conformational search of a protein by the chaperone trigger factor,” Nature 500: 98–101, 01 Aug 2013.

En ausencia de la chaperona (-TF) la relación entre la fuerza y la extensión es simple con dos transiciones, una pequeña a los 10 pN (picoNewton) y otra más grande a los 22 pN. En presencia de la chaperona (+TF), unos 1 μM, las curvas son mucho más complicadas, mostrando nuevos estados intermedios; estos nuevos picos en el diagrama fuerza-extensión sugieren que las proteínas adoptan nuevos estados parcialmente plegados. En estos nuevos picos se llegan a alcanzar fuerzas de hasta 40  pN, mucho mayores que la fuerza pico sin chaperona de 22  ±  5  pN.

Los autores interpretan sus resultados como que el paisaje energético que se explora durante el plegamiento cambia bajo la presencia de la chaperona TF, apareciendo nuevos “mínimos locales” y cambiando la profundidad de los existentes. El estudio sugiere que la chaperona se acopla a una parte concreta del polipéptido protegiendo esta región de su interacción con las partes mal plegadas distantes. Por supuesto, futuros estudios tendrán que confirmar esta interpretación y comprobar si también explica el comportamiento de otras chaperonas.