Giza zelulan, funtzio ezberdinak dituzten 100.000 proteina baino gehiago daude, baina denek dute zerbait amankomunean: haien funtzio betetzeko modu espezifiko batean tolestu behar dira, hau da, egitura tridimentsional zuzena lortu behar dute. Hauen tolesdura okerra gaixotasun askorekin erlazionatu da, hala nola, alzheimerrarekin, parkinsonarenekin eta minbiziarekin.
Proteinen tolesdura ez da ausazkoa eta berezko arauak ditu. Proteinen sintesia erribosoma deituriko organuluetan gertatzen da eta aminoazidoen sekuentzian dagoen informazioa nahikoa da proteina bere egitura tridimentsionalean tolesteko.
Erribosomak geneetan kodetuta dauden mezuak proteinetan itzultzen ditu, baina prozesua ez da zuzena. Lehenengo transkripzio prozesua eman behar da, hau da, DNA molekularen mezua irakurri eta RNA mezularian bilakatu. Ondoren, erribosomak RNA mezularian kodetutako mezua irakurtzen du eta mezua kate polipeptidikoan bihurtzen da. Hau hazten doan heinean erribosomaren tunela izeneko egitura batetik igarotzen da eta sintesia amaitzean, zelularen zitosolera askatzen da.
Gaur egun badakigu erribosomaren tunelak proteinen tolesturan rol aktiboa duela, izan ere, sortzen ari den peptidoa erribosomaren tunelean tolesten has daiteke eta prozesu honi koitzulpenezko tolestura deritzo.
Nola ikertu koitzulpeneko tolestura?
Erribosomaren tunelaren barruan gertatzen denak ihes egiten dio gehienen erabiltzen diren egungo teknikei. Beraz, argitaratutako ia ikerketa guztiek erribosomatik kanpo gertatzen den tolestura izan dute ardatz eta koitzulpenezko tolesturak arlo ezezaguna izaten jarraitzen du. Hala ere, azken urteotan zenbait teknika garatu dira, hala nola, fluoreszentzian oinarritutako teknikak, atzipen-peptidoak, molekula bakarreko indar-espektroskopia, erresonantzia magnetiko nuklearra eta biologia konputazionala.
Alde batetik, sortzen ari den proteinaren aldaketa konformazionalak zehazteko, honi bi fluoroforo atxikitu ahal zaizkio fluoreszentzia-erresonantziaren bidezko energia-transferentziak monitorizatzeko. Bestalde, atzipen peptidoak erabili izan dira erribosoman tolesdura sentsore moduan. Atzipen peptidoa tunelaren hormarekin interakzionatzen du proteinaren sintesia geldituz. Beraz, indar-sentsore moduan jarduten du: soilik indar handiko gertaeretan, hala nola, kate jaio berria egitura tridimentsionalean tolesten denean, peptidoa askatu egiten da eta sintesiak aurrera jarraitzen du.
Indar espektroskopiaren kasuan indar kontrolatuen pean dauden molekulen egiturazko aldaketak monitorizatzen dira, pintza optikoak, pintza magnetikoak eta/edo indar atomikoko mikroskopia erabiliz.
Erresonantzia magnetiko nuklearra (EMN) tolesdura ikertzeko beste teknika espektroskopiko bat da. EMN fenomeno fisikoaren laguntzaz, itzulpen fase desberdinetan dauden proteinen konformazio desberdinak aztertu daitezke. Erribosomaz eta tolesten ari den polipetidoaz osatutako molekulak eremu magnetikoaren eraginpean jarriz, proteinen jatorrizko eta ez-jatorrizko egoeren osaerak zehaztasun kimiko handiz ezagutzea lortu da.
Azkenik, koitzulpenezko tolesturari ikuspegi konputazionaletik ere heldu zaio, azken urteotan arlo honetan eman diren aurrerapenei esker. Koitzulpenezko tolesturak duen izaera dinamikoa kontuan hartuta, hurbilketa konputazionalak nagusiki dinamika molekularreko simulazioetan oinarritzen dira.
Beraz, gaur egun garatzen ari diren teknika hauei guztiei esker proteinen tolesturari buruzko informazioa lor daiteke. Erribosomaren barruan gertatzen den proteina baten tolesdurari buruzko ezagutzak gaixotasunekin lotutako proteina batzuen funtzionaltasun-nahasteak argitzen lagun dezake.
Artikuluaren fitxa:
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: 43
- Artikuluaren izena: Proteinen tolestura tunel erribosomikoan
- Laburpena: Proteinak polimero lineal gisa sintetizatzen dira eta beren jatorrizko egitura tridimentsionalean tolestu behar dira zelulan hainbat funtzio betetzeko. Proteinen tolespena ulertzea funtsezkoa da, tolespen okerrak hainbat gaixotasun neuro-degeneratiboren jatorria direlako. Proteinen tolespena modu koitzultzailean has daiteke, hau da, sortzen ari den peptidoa erribosomari lotuta dagoenean oraindik. Izan ere, zelularen proteinen heren bat baino gehiago erribosomaren tunelaren espazio mugatuan tolesten direla frogatu da, hau da, erribosomaren gainazalarekiko interakzioek modulatuta eta erribosoma-tunelaren beraren mugen pean. Gero eta ebidentzia gehiagok iradokitzen dute erribosomak funtsezko zeregina duela proteinen tolespenean. Erribosomak proteina trinkotzea erraztu dezake, soluzioan ikusten ez diren bitartekoak sortzea eragin dezake edo tolestearen hasiera atzeratu dezake. Hala ere, proteinen koitzulpenezko tolesdura aztertzeak zailtasun handiak ditu, batik bat, egungo teknikek dituzten mugengatik. Hori dela eta, proteinen tolesteari buruzko ikerketa gehienak soluzioan dauden proteinetan oinarritzen dira, proteina tolestuz eta destolestuz egiten direnak, prozesu horretan erribosomak duen rola kontuan hartu gabe. Artikulu honetan, azken urteotan proteinen koitzulpenezko tolestura ikertzeko garatu diren tekniken laburpena egin da.
- Egileak: Sara M-Alicante, Arantza Muguruza-Montero, Oscar R. Ballesteros, Ane Metola, Janire Urrutia, Alvaro Villarroel eta Eider Nuñez
- Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- eISSN: 2444-3255
- Orrialdeak: 101-116
- DOI: 10.1387/ekaia.23624
Egileez:
- Sara M-Alicantea, Arantza Muguruza-Monteroa, Alvaro Villarroel eta Eider Nuñez UPV/EHUko Biofisika Institutuko ikertzaileak dira.
- Sara M-Alicantea, Oscar R. Ballesteros eta Eider Nuñez UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Saileko ikertzaileak dira.
- Arantza Muguruza-Monteroa UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Biokimika Saileko ikertzailea da.
- Ane Metola Stockholm Unibertsitateko Biokimika eta Biofisika saileko ikertzailea da.
- Janire Urrutia UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Fisiologia Saileko ikertzailea da.
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
