Revisión del dogma estructura-función en las proteínas

Autor: Concepción Hernández-Chinea

Resumen:

El dogma central de la Bioquímica Estructural considera que la secuencia de una proteína determina su estructura tridimensional y esta a su vez establece su función, por lo que es posible deducir la función de una proteína conociendo su estructura. Nuevas evidencias cuestionan este dogma. Las proteínas conocidas como Moonlighting llevan a cabo dos o más funciones diferentes. Las interacciones proteína-proteína, la localización en distintos compartimientos celulares, la localización intra o extracelular o la expresión en tipos celulares o tejidos diferentes influyen notablemente en las funciones alternativas que esas proteínas pueden llevar a cabo sin cambios en su estructura tridimensional. Además, una elevada proporción de secuencias génicas en los organismos eucariotas parecen codificar largos segmentos de aminoácidos que no adoptan en solución una única estructura tridimensional de conformación conocida y predecible. Por sus características, esas proteínas se han denominado intrínsecamente desordenadas o no estructuradas. Las regiones desordenadas de ellas son altamente conservadas entre especies y contrariamente a la visión tradicional del dogma estructurafunción, esas regiones carentes de estructura son generalmente funcionales y su estructura depende del ligando al cual se asocien para llevar a cabo su función. Considerando esas evidencias, la relación invariable entre la secuencia, la estructura y la función se cuestiona, haciendo necesario la reevaluación del dogma estructura-función en las proteínas.

Palabras claves:

Estructura-función proteica, proteínas moonlighting, dogma estructura-función.

Abstract:

The central dogma of Structural Biochemistry considers that the sequence of a protein determines its three-dimensional structure, which in turn determines its function, so it is possible to deduce the function of a protein by knowing its structure. New evidence questions this dogma. Proteins known as Moonlighting perform two or more different functions. The protein-protein interactions, the location in different cellular compartments, the intra- or extracellular localization or expression in different tissues or cell types significantly influence alternative functions that such proteins may perform without change in three dimensional structures. Additionally, a high proportion of gene sequences in eukaryotes appear to code for long segments of amino acids that do not adopt in solution a single three-dimensional structure of known and predictable shape. Due to such characteristics these proteins have been termed intrinsically disordered or unstructured. The disordered regions of these proteins are highly conserved among species and contrary to the traditional view imposed by the structure-function dogma; these regions without structure are usually functional. They adopt a particular structure depending on the ligand associate with to perform their function. Overall, these evidences question the invariable relationship between sequence, structure and function, a reassess-ment of the structure-function dogma in proteins is necessary.

Keywords:

Protein structure-function, moonlighting proteins, Structure-function dogma.