Las células vivas sobreviven y se adaptan formando complejos proteicos estables que les permiten modular la actividad de las proteínas, realizar trabajos mecánicos y convertir señales en respuestas predecibles, pero identificar las proteínas en esos complejos es técnicamente un desafío.
por Brian Wallheimer, Universidad de Purdue
Los investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado un método para predecir la composición de miles de complejos de proteínas a la vez, un descubrimiento que acelerará los descubrimientos sobre las funciones celulares.
El método predice la composición de los complejos de proteínas naturales que se extraen de las células vivas. Es significativamente más rápido y más barato que los métodos tradicionales que usan clonación a gran escala, etiquetas de afinidad o anticuerpos para identificar componentes complejos de proteínas. El método tiene el potencial de ayudar a los científicos a comprender cómo miles de complejos de proteínas funcionan juntos para permitir que las células vegetales crezcan normalmente y respondan a los entornos cambiantes.
Daniel Szymanski, profesor del Departamento de Botánica y Fitopatología de Purdue, y los estudiantes de posgrado Zach McBride y Youngwoo Lee, separaron miles de proteínas en función del tamaño y la carga, y utilizaron la espectrometría de masas para predecir qué proteínas podrían unirse entre sí y formar un Complejo proteico estable. En este enfoque de culpa por asociación, las proteínas que forman un complejo estable deben co-purificarse entre sí utilizando cualquier estrategia de separación.
El equipo de Szymanski también validó el proceso. El equipo confirmó la presencia de muchos complejos proteicos nuevos y conocidos que se predijeron a partir del método de perfil.
«De una de estas separaciones, obtenemos perfiles de elución para miles de proteínas», dijo Szymanski, cuyos hallazgos fueron publicados en la revista Molecular and Cellular Proteomics . «Podemos combinar todos los datos del perfil de proteínas de las columnas, identificar los perfiles de elución que son más similares entre sí y predecir qué proteínas están físicamente asociadas entre sí».
Una vez que se identifican los complejos de proteínas, los científicos pueden determinar su función en las células, cómo se regulan las vías celulares, cómo esas proteínas afectan la señalización celular y más. Szymanski dijo que el método funciona en cualquier organismo que tenga un genoma secuenciado, incluido el maíz, la soya, el arroz y el algodón.
«Este método se ha utilizado para analizar globalmente complejos de proteínas en plantas de diferentes genotipos o en aquellas que crecen en diferentes condiciones. Es como una nueva herramienta de fenotipado para analizar los cambios a nivel de sistemas en la abundancia de proteínas, los socios de unión y la localización subcelular», dijo Szymanski.
El método sirve como una máquina generadora de hipótesis a gran escala que acelerará la comprensión del complicado funcionamiento de las células vegetales y brindará a los investigadores un amplio conocimiento sobre cómo las plantas se adaptan al calor, el agua y otras tensiones.
- Los biólogos vegetales muestran cómo dos genes trabajan juntos para desencadenar la formación de embriones en el arroz
- Un sistema de fenotipado de bajo coste revela información clave sobre la resistencia cuantitativa a las enfermedades en tomates silvestres
- La secuenciación del genoma de las cuatro especies de macadamia abre un nuevo potencial para la mejora de los cultivos
- Investigadores exploran los impactos ambientales de los cultivos modificados genéticamente
- Un científico holandés utilizó un nuevo método de edición genética con extremos pegajosos para crear súper variedades de patatas.