El análisis a nivel celular del despliegue térmico de la proteína revela determinantes de la termostabilidad

Área de la Ciencia:

• Proteomía
• Biología estructural
• La biofísica

Sus antecedentes:

• Las respuestas celulares al estrés por calor son críticas para la supervivencia.
• La desnaturalización de proteínas es una de las principales causas de muerte celular inducida por la temperatura.
• Los determinantes de la sensibilidad térmica del proteoma no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar una estrategia para todo el proteoma para medir la termostabilidad de las proteínas.
• Investigar la relación entre la estabilidad, la función y los niveles de expresión de las proteínas.
• Para entender la conservación evolutiva de las proteínas y la estabilidad del dominio.

Principales métodos:

• Desarrolló una estrategia proteómica estructural para la medición de la termostabilidad de las proteínas a gran escala.
• Se ha logrado una resolución a nivel de dominio en la evaluación de la estabilidad térmica de las proteínas.
• Aplicó el método en diversos organismos: Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Thermus thermophilus y células humanas.

Principales resultados:

• Se han generado datos de termostabilidad para más de 8000 proteínas.
• Identificó un subconjunto de proteínas esenciales cuya pérdida conduce al colapso celular térmico.
• Reveló patrones de conservación evolutiva en la estabilidad de proteínas y dominios.
• Descubrió que las proteínas desordenadas son menos frecuentes de lo previsto.
• Se ha demostrado que las proteínas altamente expresadas son estables debido a la tolerancia a los errores de traducción.

Conclusiones:

• La pérdida de proteínas, no sólo la desnaturalización, conduce a la muerte celular inducida por la temperatura.
• La estabilidad de la proteína es un rasgo evolucionariamente conservado influenciado por la función y la expresión.
• La prevalencia de proteínas intrínsecamente desordenadas puede ser menor de lo estimado previamente.
• La alta expresión de proteínas se correlaciona con una mayor estabilidad, probablemente para la tolerancia al error durante la traducción.