¿Qué es el plegamiento de proteínas y cómo es relevante para la enfermedad?

El plegamiento de proteínas es algo complejo. Hay enormes algoritmos informáticos y enormes mainframes que intentan predecir la estructura 3D final de una proteína.

Conocer la estructura terciaria y cuaternaria de una proteína nos permite entender por qué ocurren las enfermedades. En muchos casos, una mutación del gen provoca un plegamiento aberrante de la proteína. Cuando la proteína está mal plegada, no puede hacer su función. Esta condición particular se llama "Proteopatía".

http://link.springer.com/article/10.1385%2FMN%3A21%3A1-2%3A083

Si conoce la estructura de una proteína, puede diseñar o mejorar medicamentos que pueden influir directamente en la estructura y/o función de la proteína, por ejemplo, terapias de anticuerpos contra el cáncer (Cetuximab-->contra EGFR, en cáncer colorrectal; es un fármaco que mejoró mucho cuando se usaron predicciones/simulaciones por computadora).

https://en.wikipedia.org/wiki/Cetuximab

Es difícil descubrir la estructura de una proteína; ¡para algunas proteínas puede llevar años!

Entonces, primero vas de la secuencia de las personas sanas, luego secuencias sus genomas y usas esto como referencia para las personas con ciertas enfermedades. Es posible que eventualmente encuentre alguna mutación en ciertos loci en los genomas de personas con cierta enfermedad. Luego, puede estudiar las estructuras de las proteínas, de modo que pueda diseñar algunos medicamentos nuevos que puedan abordar esta proteína. Si la proteína está mal plegada, como la proteína tau en las enfermedades neurodegenerativas, entonces es bueno estudiar la estructura de esta proteína mal plegada para poder diseñar algunos medicamentos para estas proteínas también.

Entonces, al final, la estructura es extremadamente importante, pero muchas veces hay que estudiar muchas etapas del proceso de plegamiento de proteínas para comprender la posible estructura final que una proteína podría tener en el cuerpo y/o en una determinada enfermedad.

¡Espero que esto pueda ayudar!

Un artículo, Protein Misfolding and Degenerative Diseases , aborda esta cuestión, y aunque se centra en un solo tipo de enfermedad, esta es de gran importancia.

Para resumir, existe la posibilidad de que las proteínas se plieguen incorrectamente debido a las pequeñas diferencias de energía entre los diferentes estados plegados alternativos y porque durante la síntesis algunas proteínas exponen a las regiones solventes que están ocultas en la proteína plegada y, si quedan expuestas, la proteína se volvería inestable. . (Estos últimos requieren otras proteínas para ayudarlos a plegarse). Por lo tanto, no es difícil prever circunstancias en las que se produzca un plegamiento incorrecto, con la consiguiente pérdida de función y consecuencias perjudiciales. El interés actual particular en esto se debe a que ciertas enfermedades neurodegenerativas implican el mal plegamiento de las proteínas. De hecho, en la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades, la proteína amiloide se pliega en una estructura alternativa a la normal.

Aunque puede ser un poco avanzado, la edición de Nature del 10 de noviembre de 2016 tiene una serie de reseñas sobre este tema, que son de lectura gratuita. Uno de Riek y Elsberg trata particularmente de la estructura alternativa.