David S. Cafiso (nacido el 18 de marzo de 1952) es un bioquímico estadounidense y profesor de química en la Universidad de Virginia . Su investigación se centra en las proteínas de membrana [1] y la señalización celular, [2] y está respaldada principalmente por subvenciones del Instituto Nacional de Salud .
El trabajo en el laboratorio del Dr. Cafiso está dirigido al estudio de membranas y proteínas de membrana periféricas e integrales . Un área de investigación involucra estudios sobre los mecanismos por los cuales las proteínas se adhieren a las superficies de las membranas. La unión es fundamental para la señalización celular porque controla las interacciones proteína-proteína y el acceso de las enzimas a los sustratos lipídicos . Por ejemplo, la forma oncogénica de la tirosina quinasa srcno es activo y no logra transformar las células hasta que se une a la cara citoplásmica de la membrana plasmática. Actualmente, el laboratorio está determinando la estructura y las interacciones electrostáticas realizadas por motivos proteicos altamente cargados positivamente, como los de MARCKS (el sustrato de C-quinasa rico en alanina miristoilada) con superficies lipídicas cargadas negativamente. Además de regular la unión a la membrana, estos motivos cargados positivamente funcionan para secuestrar fosfatidilinositol 4,5, bisfosfato ( PIP2 ) y regular la actividad de este lípido de inositol fosforilado dentro de la membrana citoplasmática. El Dr. Cafiso también está interesado en determinar las interacciones de membrana realizadas por dominios de proteínas como los dominios C2, que se encuentran en una amplia gama de proteínas involucradas enseñalización celular . Los dominios C2 funcionan para unir sus proteínas originales a las membranas en una forma dependiente de Ca++. Los dominios C2 desempeñan funciones críticas en el tráfico de membranas, la fusión de membranas y la reparación de membranas, y los defectos en estos dominios dan como resultado formas de distrofia muscular y sordera.
Una segunda área de investigación implica el transporte de membrana . El laboratorio del Dr. Cafiso está examinando actualmente los mecanismos moleculares que funcionan para facilitar el transporte activo. Por ejemplo, está interesado en determinar los mecanismos moleculares por los cuales BtuB transporta la vitamina B12a través de la membrana externa de Escherichia coli. Esta proteína es homóloga a FecA, FepA y FhuA, proteínas transportadoras de hierro de la membrana externa que presumiblemente funcionan mediante mecanismos similares. Estas proteínas pertenecen a una clase de proteínas de transporte para las que se han obtenido modelos estructurales de alta resolución y son extremadamente importantes para la supervivencia de algunos patógenos bacterianos. Además de BtuB, FecA y FhuA, su equipo expresa, reconstituye y etiqueta BtuC/D. Esta proteína es miembro de la familia de transportadores de cassette ABC y es responsable de transportar la vitamina B12 a través de la membrana interna.
Las principales herramientas que utiliza el Dr. Cafiso en su investigación incluyen la espectroscopia EPR y la RMN de alta resolución. El etiquetado de espín dirigido al sitio es una metodología poderosa que combina la mutagénesis dirigida al sitio con la espectroscopia EPR. El Dr. Cafiso está desarrollando y haciendo uso de esta herramienta, que es especialmente adecuada para abordar cuestiones relacionadas con la dinámica y la función molecular de las proteínas de membrana .