Investigadores del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares han desarrollado un nuevo método de reconocimento de aniones (iones con carga negativa como el cloruro y el nitrato) mediante péptidos cíclicos. Ambos se asocian formando esferas de tamaño nanométrico, que acaban facilitando el paso de los aniones de un lado al otro de la membrana celular.
En los fluidos extracelulares existen aniones (iones con carga negativa) inorgánicos –como el cloruro, el nitrato, el carbonato o el fosfato-, cuya desregulación está asociada a enfermedades como la fibrosis quística o la mineralización ósea. La aproximación de los químicos a este tipo de trastornos se basa en el desarrollo de métodos de síntesis que permitan, en primer lugar, el reconocimiento selectivo de un determinado ion, para luego abordar su transporte desde o hasta el interior de las células, con el objetivo de controlar su flujo y concentración.
En este contexto, la revista Angewandte Chemie ha destacado como hot paper o artículo relevante un trabajo realizado por investigadores del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS) en Galicia y el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC), donde se describe un novedoso proceso de reconocimiento de aniones inorgánicos utilizando para ello pequeños péptidos (cadenas de aminoácidos) cíclicos.
En concreto, se ha demostrado cómo un octapéptido cíclico es capaz de plegarse en una conformación con forma de V, permitiendo el reconocimiento selectivo de aniones como cloruro, nitrato, y carbonato. Este proceso implica el ensamblaje simultáneo de seis subunidades de péptidos cíclicos y cuatro aniones, para dar lugar a un grupo supramolecular que facilita de manera eficiente el transporte transmembranal de esos aniones.
Los aniones y los péptidos cíclicos se asocian para dar lugar a unas pequeñas esferas de tamaño nanométrico con novedosas propiedades. Los iones con carga negativa acaban integrándose en la estructura de estas nanoesferas, consiguiendo atravesar las membranas celulares de forma eficiente y facilitando así su tránsito de un lado al otro de la membrana.
Por otra parte, el carácter peptídico de estas esferas y la reversibilidad de su formación las hace especialmente atractivas de cara a su posible utilización en procesos biológicos, como aquellos en los que sea necesario interferir regulando de forma precisa el flujo de los aniones.
Referencia bibliográfica:
Nuria Rodríguez-Vázquez, Manuel Amorín, Ignacio Alfonso y Juan R. Granja. "Anion Recognition and Induced Self-Assembly of an α,γ-Cyclic Peptide To Form Spherical Clusters". Angewandte Chemie International Edition , 4 de marzo de 2016 (on line). DOI: 10.1002/anie.201511857.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
