En esta danza las chaperonas también bailan

Proteina 3D

Al baile celular todas las proteínas acuden, pero no pueden ir solas. Necesitan chaperonas(1), así como si de jóvenes inocentes se tratase.

Cada proteína tiene una sofisticada variedad de curvas y pliegues que le permite cumplir correctamente su función. En esa labor acrobática de plegarse sobre sí misma es ayudada por otras moléculas (proteínas también), las chaperonas.

Éstas evitan interacciones inadecuadas y fomentan el plegamiento correcto, pero también tienen otra función fundamental: ayudar a la célula a mantenerse operativa en condiciones de estrés (calor o fríos extremos, falta de oxígeno o de nutrientes, por ejemplo).

Digamos, entonces, que las chaperonas evitan que las señoritas proteínas a su cuidado tengan relaciones “indeseadas” y que establezcan un vínculo estable y productivo con otras proteínas.

Existen varias familias de chaperonas, pero las más conocidas y estudiadas son las de apellido HSP60, HSP70 y HSP90. Las primeras se dedican mayoritariamente a plegar proteínas, es decir a ayudar que estas adopten la forma correcta para cumplir su función en la célula, por eso se les da el apodo de “plegasas”. Las HSP70, por el contrario, son “desplegasas” porque intervienen en el proceso de degradación de proteínas dañadas o en la unión incorrecta entre proteínas, pudiendo hacer que las mismas se desplieguen.

También “toman del brazo y bailan” con segmentos cortos de aminoácidos (péptidos) que le permiten cumplir su funciones de chaperonas en procesos tan diversos como el ensamblaje de proteínas complejas y evitar la degradación de proteínas en condiciones de alta temperatura. De las HSP90 podríamos decir que son “escondedoras”, porque su inactivación pone de manifiesto mutaciones génicas ocultas cuando estas chaperonas funcionan correctamente.

Si las chaperonas son necesarias cuando el baile celular es normal, lo son mucho más cuando se “pone caliente”. Ante una condición de estrés como el aumento de la temperatura, las proteínas fundamentales para la célula se degradarían y esta terminaría muriendo. Allí es donde actúan las chaperonas recuperando y reciclando las proteínas esenciales y manteniendo vivo el aparato celular. Ante una situación de este tipo la célula responde fabricando más copias de proteínas HSP.

Pero como buenas chaperonas también “vigilan”, uniéndose a los receptores de células presentadoras de antígenos (sustancias extrañas) para que los linfocitos T, tipo especial de glóbulos blancos, los destruyan. De esta manera le indican al sistema inmunitario la presencia de un “invitado indeseado” en el baile y hacen sonar una alarma, la inflamación (proceso característico de defensa inmunitaria).

El plegamiento incorrecto de la proteína alfa sinucleína puede desencadenar el mal de Parkinson, enfermedad que se desarrolla en las neuronas, matándolas, pero afecta al sistema motor produciendo rigidez muscular y temblores. El actor de “Volver al Futuro” Michael Fox y el ex boxeador Mohammed Alí son dos famosos y claros exponentes de los estragos que puede causar esta enfermedad. Una acumulación en la neurona de esta alfa sinucleína “deficiente” ocasiona su muerte. La chaperona HSP70 tiene un efecto neuroprotector por su capacidad de corregir el mal plegamiento de la alfa sinucleína, por lo cual los científicos están investigando alternativas para aumentar el contenido de esta chaperona y evitar la muerte neuronal.

La cardiopatía isquémica comprende un conjunto de enfermedades del corazón que consisten en la incapacidad de las arterias coronarias de suministrar oxígeno al músculo cardíaco. Éstas pueden conducir a angina de pecho, infarto de miocardio y muerte súbita. Las chaperonas HSP70 protegen la pared arterial. El estrés provocado por la elevación de la presión arterial induce a las células a producir más chaperonas de la familia de las HSP70 para facilitar la síntesis correcta de otras proteínas inducidas por el mismo y favorecer la eliminación de aquellas que han sido alteradas.

Escenarios tan diferentes como el cerebro o el corazón son algunos en los que danzan infinidad de proteínas donde las chaperonas también bailan.

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(1)  Según el diccionario de la Real Academia Española, se llama chaperona o carabina a la mujer de edad que acompañaba a ciertas señoritas cuando salían a la calle de paseo o a sus quehaceres.

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Este artículo participa en los Premios Nikola Tesla de divulgación científica y nos lo envía Fabiana Malacarne, Magister en Mejoramiento de Plantas y Doctora en Filosofía, Ciencia, Tecnología y Sociedad. Actualmente es Investigadora en Biotecnología y Bioseguridad y Gerente del Área Biotecnología de Asociación Semilleros Argentinos (ASA). Premio “Ciencia en Acción” en España (2007) por el material didáctico ¡Qué buena IDEA! Biotecnología para los más jóvenes

9 Comentarios

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jcsjcs

Una agradable forma de exponer unos procesos complejos. Algo comparable a “Érase una vez…la vida”. Gracias.

kvykvy

Una pregunta ¿Las chaperonas al ser tambien proteinas necesitan de otras chaperonasde apoyo?

pepepepe

Solo se juntan a las otras para ayudar en los pliegues, ellas no se pliegan creo, asi que no se ayudan a si mismas.

oxer

Las proteinas deben plegarse para poder realizar su función, sea por ellas mismas o ayudadas de chaperonas. Por lo tanto, las chaperonas, como tantas otras proteinas, se pliegan.

Muchas proteinas (sobre todo en procariotas) se pliegan de forma autonoma. Las chaperonas son capaces de plegarse así. Peero no hay nada que diga que no sea posible que una chaperona sea plegada por otra chaperona o incluso por una chaperona idéntica a ella.

Y bueno, ya por último, hay estudios que dicen que muchas proteinas realmente tienen dominios estructurales no plegados, que son lábiles, pero que debido a que las técnicas de resolución de estructura implica cristalizar creemos erroneamente que si que tienen estructura determinada. Pero eso es otra otema.

Luis Luna

Muy buena entrada, felicidades a Fabiana Malacarne, por cierto, alguien tiene la cuenta de twitter de ella, que nos la pueda facilitar ??

Salu2

FabianaFabiana

Gracias a todos por leer y comentar el artículo. mi cuenta de twitter es @fabibiotec. Saludos

JuanitaJuanita

Que particular y agradable es esta forma de compartir ciencia. Aunque yo tenga dos pies izquierdos de seguro mis chaperonas no :) y ni hablar de aquellas que tienen que ser expertas “bailarinas” en algunos organismos que entran en estado de ahidriosiosis ( min % de agua en su cuerpo) y reactivan su maquinaria en menos de 1hora despuès de haber estado varios años en “inactividad”.

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