Expandir el principio de Anfinsen: contribuciones de la selección de codones sinónimos al diseño racional de...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Molecular Biología Molecular
• El plegamiento de las proteínas.

Sus antecedentes:

• El principio de Anfinsen establece que la estructura de la proteína está determinada únicamente por la secuencia de aminoácidos.
• Las cadenas polipeptídicas nacientes pueden comenzar a plegarse mientras aún están siendo sintetizadas en el ribosoma.

Objetivo del estudio:

• Investigar si el plegado cotranslacional in vivo altera la estructura de las proteínas en comparación con el plegado in vitro.
• Para determinar si la velocidad de síntesis de proteínas influye en el estado final plegado.

Principales métodos:

• Diseñó una proteína fluorescente con dominios N- y C-terminales competidores.
• Comparación del plegamiento de las proteínas después de la desnaturalización química (in vitro) frente a la traducción en Escherichia coli (in vivo).
• Utilizó sustituciones de codones sinónimos para modular la velocidad de traducción.

Principales resultados:

• El repliegue in vitro produjo cantidades equimolares de dos estructuras competidoras.
• La traducción in vivo mostró una preferencia doble por la estructura N-terminal.
• La alteración de la velocidad de traducción a través de la elección del codón mejoró aún más la selección de la estructura N-terminal.

Conclusiones:

• La velocidad de emergencia de la proteína naciente desde el ribosoma puede dictar la estructura final de la proteína plegada.
• El plegamiento cotranslacional proporciona un mecanismo para sesgar la formación de la estructura de la proteína.
• El plegamiento de las proteínas no está determinado únicamente por la secuencia de aminoácidos, sino también por el proceso de síntesis.