Modelamiento por homología de la estructura tridimensional de la fosfolipasa A2 citosólica pancreática dependiente de calcio presente en Rattus norvegicus

Homology modelling by three-dimensional structure of phospholipase A2 cytosol-dependent pancreatic calcium in Rattus norvegicus

La fosfolipasa A2 dependiente de calcio es de vital importancia en la biosíntesis de mediadores lipídicos, inflamatorios o eicosanoides, tales como: tromboxanos, leucotrienos y prostaglandinas. Para la fosfolipasa A₂ dependiente de calciode 85 kDa presente en Rattus norvegicus, se conoce su estructura primaria (secuencia de aminoácidos), pero a pesar de su relevancia no existen reportes de sus estructuras secundarias y terciarias.

 En este estudio se obtuvieron y evaluaron los modelos de estructura terciaria mediante el uso de servidores de modelado y evaluación de proteínas vía Internet para la fosfolipasa A₂ dependiente de calcio presente en células beta del páncreas de Rattus norvegicus. 

Los modelos 3D obtenidos de la cPLA₂ estudiada pueden ser útiles en el diseño racional de experimentos de mutagénesis dirigida, para elucidar y comprender cuál puede ser el mecanismo de funcionamiento de dicha enzima o para el diseño de fármacos que se unan a ella.

INTRODUCCIÓN

El conocimiento de la estructura tridimensional de una proteína es imprescindible si se desea comprender a fondo su mecanismo de funcionamiento o llevar a cabo el diseño racional de fármacos que se unan a ella. Sin embargo, la determinación experimental de estructuras de proteínas es una tarea que a menudo resulta difícil de ejecutar, debido a la imposibilidad de obtener cantidades suficientes de proteína purificada, y también a dificultades durante el proceso de cristalización (grupo espacial y empaquetamiento en la estructura cristalina, presencia o ausencia de ligandos, diferente grado de hidratación, presencia de sales, etc.), o cualquier otro de los muchos problemas técnicos que pueden surgir durante los estudios estructurales (1). Dado el marcado interés que muestran los investigadores por la estructura de las macromoléculas biológicas, y conscientes de la estrecha relación que existe entre la estructura de una molécula y su función, así como de los grandes avances que se han producido en las técnicas experimentales para el estudio de estructuras, especialmente en las técnicas de cristalización de macromoléculas y complejos de interés biológico, de resolución de estructuras a partir de los patrones de difracción de rayos X y de estudios de macromoléculas en disolución mediante resonancia magnética nuclear (RMN) (1, 2), han aumentado de manera notoria, el número de estudios enfocados al diseño de fármacos basados en la estructura del receptor (métodos directos) y además son el punto de referencia vital en los métodos de modelado por homología de proteínas.

Muchos de los avances en estas técnicas se deben al desarrollo de métodos computacionales específicos de análisis de datos, que han facilitado en gran medida la interpretación de los resultados experimentales. En este estudio nos limitaremos solo al estudio de algunas técnicas bioinformáticas más generales, que han resultado ser de gran utilidad para los investigadores en biología molecular, como son la búsqueda y visualización de estructuras depositadas en las bases de datos, o la modelización molecular, que consiste en predecir de forma teórica la estructura de una macromolécula de la cual se conoce únicamente su secuencia o estructura primaria.