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La nueva tecnología para el descubrimiento de complejos de proteínas es prometedora para la biotecnología y la mejora de cultivos

La nueva tecnología para el descubrimiento de complejos de proteínas es prometedora para la biotecnología y la mejora de cultivos
Daniel Szymanski de la Universidad de Purdue desarrolló un método de espectrometría de masas para identificar la composición de los complejos de proteínas. Las proteínas que co-purifican son interactores predichos. Los datos del perfil se generan a partir de extractos aislados de hojas de Arabidopsis en desarrollo. (Foto de comunicación agrícola de Purdue)

Las células vivas sobreviven y se adaptan formando complejos de proteínas estables que les permiten modular la actividad de las proteínas, realizar un trabajo mecánico y convertir señales en respuestas predecibles, pero identificar las proteínas en esos complejos es un desafío técnico. 


por Brian Wallheimer, Universidad Purdue


Los investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado un método para predecir la composición de miles de complejos de proteínas al mismo tiempo, un descubrimiento que acelerará los descubrimientos sobre las funciones celulares.

El método predice la composición de complejos de proteínas naturales que se extraen de células vivas. Es significativamente más rápido y más barato que los métodos tradicionales que utilizan clonación a gran escala, etiquetas de afinidad o anticuerpos para identificar componentes del complejo proteico. El método tiene el potencial de ayudar a los científicos a comprender cómo funcionan juntos miles de complejos de proteínas 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 espectrometría de masas para predecir qué proteínas probablemente se unirían entre sí y formaron una complejo proteico estable. En este enfoque de culpabilidad 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 de proteínas conocidos y nuevos que se predijeron a partir del método de elaboración de perfiles.

«A partir de una de estas separaciones, obtenemos perfiles de elución para miles de proteínas», dijo Szymanski, cuyos hallazgos se publicaron 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 asociadas físicamente 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, incluidos el maíz, la soja, el arroz y el algodón.

«Este método se ha utilizado para analizar globalmente complejos de proteínas en plantas de diferentes genotipos o aquellas cultivadas en diferentes condiciones. Es como una nueva herramienta de fenotipado para analizar 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.



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