Variación temporal de un paisaje energético de plegamiento de proteínas en la célula

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología celular Biología celular.
• La biofísica es la biofísica.

Sus antecedentes:

• Las velocidades de reacción química y las energías libres son típicamente independientes del tiempo.
• El plegamiento de proteínas in vitro ocurre en un paisaje energético fijo.
• Los entornos intracelulares exhiben fluctuaciones dinámicas que pueden alterar los paisajes de plegamiento de proteínas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el paisaje de plegado dependiente del tiempo de la quinasis fosfoglicerato de levadura (PGK-FRET) dentro de las células vivas.
• Para determinar si el plegamiento de proteínas está influenciado por el ciclo celular y la proximidad cromosómica.

Principales métodos:

• Utilizó la transferencia de energía de resonancia Förster (FRET) para etiquetar y monitorear la cinasa fosfoglicerato de levadura (PGK-FRET).
• Empleó células U2OS como el entorno celular y el ciclo celular de mamíferos como un regulador temporal.
• Tasas de plegamiento de PGK-FRET evaluadas en relación con la fase del ciclo celular y la ubicación espacial en relación con los cromosomas mitóticos.

Principales resultados:

• Se descubrió que la velocidad de plegamiento y la estabilidad termodinámica de PGK-FRET dependen de la etapa del ciclo celular.
• Las tasas de plegamiento se midieron tanto cerca como lejos de los cromosomas mitóticos.
• Las tasas de plegamiento más rápidas en las células mitóticas no fueron atribuibles al plegamiento acelerado en regiones ricas en ADN.

Conclusiones:

• El entorno intracelular, regulado por el ciclo celular, modula dinámicamente el paisaje energético de plegamiento de proteínas.
• La ubicación celular, específicamente la proximidad a los cromosomas mitóticos, no explica únicamente las tasas de plegamiento alteradas.
• El plegamiento de las proteínas es un proceso dinámico influenciado por el contexto temporal y espacial dentro de una célula viva.