Descifrando las vías y la termodinámica del ensamblaje de proteínas utilizando la espectrometría de masas nativa

Área de la Ciencia:

• Bioquímica y Biofísica
• Biología estructural
• Espectrometría de masas

Sus antecedentes:

• La oligomerización de proteínas es vital para los procesos fisiológicos, pero su desregulación causa enfermedades.
• Comprender las vías de ensamblaje de proteínas y la termodinámica es clave para la comprensión biológica y la terapéutica.
• Los ensayos de unión existentes tienen limitaciones en cuanto a la precisión de la masa y la simplicidad del modelo.

Objetivo del estudio:

• Introducir una espectrometría de masa nativa en modo de mezcla lenta extendida (SLOMO-nMS) para cuantificar la termodinámica en reacciones de asociación de proteínas en varios pasos.
• Validar el nuevo método SLOMO-nMS utilizando sistemas de proteínas conocidos e investigar nuevas interacciones.

Principales métodos:

• Técnica extendida SLOMO-nMS para la cuantificación simultánea de la termodinámica en reacciones complejas de asociación.
• Aplicación para la homooligomerización de la concanavalina A y la insulina.
• Utilizó SLOMO-nMS con detección de carga para analizar la enzima recombinante de conversión de angiotensina humana 2 y la unión a la proteína del pico del SARS-CoV-2.

Principales resultados:

• El SLOMO-nMS extendido cuantificó de manera confiable la termodinámica para el ensamblaje de proteínas en varios pasos.
• Se confirman las vías de ensamblaje conocidas para la concanavalina A y la insulina, revelando nuevos detalles.
• Se descubrieron nuevas vías de ensamblaje y afinidades cuantificadas para la interacción de la proteína ACE2-Spike, crucial para la infección de las células huésped.

Conclusiones:

• SLOMO-nMS es una herramienta poderosa para caracterizar las vías complejas de ensamblaje de proteínas y la termodinámica.
• Este método acelera la comprensión biológica fundamental y facilita el desarrollo de terapias dirigidas a la oligomerización de proteínas.
• Los hallazgos destacan el potencial de SLOMO-nMS para avanzar en la investigación de la biología estructural y los mecanismos de la enfermedad.