Post 60: Por qué algunas proteínas pueden hacer más funciones que otras? 🤔

Hasta ahora conocemos unas ~8,400 funciones enzimáticas y solo un puñado de proteínas pueden realizar cientos de funciones, mientras que otras solo unas pocas.

Una de las proteínas más queridas por los proteinólogos son los barriles TIM, pues su forma de plegarse permite acomodar bastante bien una variedad de aminoácidos. De hecho, l ser más “diseñable” el barril TIM suele usarse mucho cuando se diseñan nuevas funciones con ingeniería de proteínas. Por el contrario, otras proteínas como la dihidrofolato reductasa solo puede realizar una función.

¿Por qué pasa esto?. La respuesta es la organización de la estructura proteica. La “Polaridad” es una propiedad relacionada a como se organizan los residuos catalíticos en relación a los residuos que dan cuerpo a la proteína. Si los residuos del sitio activo están bien separados de los residuos que dan cuerpo, hablamos de una proteína de alta polaridad.

En las proteínas con baja polaridad existe una coevolución más marcada entre los residuos del sitio activo y los del cuerpo, lo que hace que estén más limitados para mutar a lo largo de la evolución; pues para que mute un residuo es necesario que muten otros más. Por el contrario, en las proteínas de alta polaridad los residuos catalíticos mutan más fácilmente pues están menos acoplados al cuerpo, y en su lugar, suelen situarse en bucles flexibles, lo que posiblemente permitió explorar una mayor cantidad de funciones a lo largo de la evolución.

refs:

• What makes a protein fold amenable to functional innovation? Fold polarity and stability trade-offs
• Las 8400 funciones enzimáticas

Nota: texto publicado originalmente el 21/08/2024