El dogma de Anfinsen
El dogma de Anfinsen , también conocido como hipótesis termodinámica , es un postulado en biología molecular . Afirma que, al menos para una proteína globular pequeña en su entorno fisiológico estándar, la estructura nativa está determinada solo por la secuencia de aminoácidos de la proteína . [1] El dogma fue defendido por el Premio Nobel [2] Christian B. Anfinsen de su investigación sobre el plegamiento de una ribonucleasa . [3] [4] El postulado equivale a decir que, en las condiciones ambientales (temperatura, concentración y composición del disolvente, etc.) en las que se produce el plegado, la estructura nativa es un mínimo único, estable y cinéticamente accesible de la energía libre. En otras palabras, existen tres condiciones para la formación de una estructura proteica única:
El plegamiento de proteínas en una célula es un proceso muy complejo que implica el transporte de las proteínas recién sintetizadas a los compartimentos celulares apropiados mediante el direccionamiento , el plegamiento incorrecto permanente , los estados desplegados temporalmente , las modificaciones postraduccionales , el control de calidad y la formación de complejos proteicos facilitados por las chaperonas .
Algunas proteínas necesitan la ayuda de las proteínas acompañantes para plegarse correctamente. Se ha sugerido que esto refuta el dogma de Anfinsen. Sin embargo, las chaperonas no parecen afectar el estado final de la proteína; parecen funcionar principalmente previniendo la agregación de varias moléculas de proteína antes del estado plegado final de la proteína. Sin embargo, se requieren al menos algunas chaperonas para el plegado adecuado de sus proteínas objeto. [5]
Muchas proteínas también pueden sufrir agregación y plegamiento incorrecto . Por ejemplo, los priones son conformaciones estables de proteínas que difieren del estado de plegamiento nativo. En la encefalopatía espongiforme bovina , las proteínas nativas se repliegan en una conformación estable diferente, lo que causa una acumulación de amiloide fatal . Otras enfermedades amiloides, incluidas la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson , también son excepciones al dogma de Anfinsen. [6]
Algunas proteínas tienen múltiples estructuras nativas y cambian su pliegue en función de algunos factores externos. Por ejemplo, los interruptores del complejo de proteínas KaiB se pliegan a lo largo del día , actuando como un reloj para las cianobacterias. Se ha estimado que alrededor de 0,5 a 4% de las proteínas PDB cambian de pliegue. [7] El cambio entre estructuras alternativas es impulsado por interacciones de la proteína con ligandos pequeños u otras proteínas, por modificaciones químicas (como fosforilación ) o por condiciones ambientales cambiantes, como temperatura, pH o potencial de membrana . Cada estructura alternativa puede corresponder al mínimo global de energía libre de la proteína en las condiciones dadas o seratrapados cinéticamente en un mínimo local más alto de energía libre. [8]
