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CRYSTALOGRAPHY OF MACROMOLECULES
Description
Todos los seres vivos, desde los virus hasta el hombre, para subsistir deben de reconocer la información que les llega del medio y responder a ella de la forma más rápida y adecuada posible. Para este fin los organismos han desarrollado múltiples macromoléculas sensoras, reguladoras y efectoras que interactúan entre ellas formando complejos sistemas de señalización. En nuestro laboratorio intentamos conocer las bases moleculares del proceso de señalización mediado por algunos de estos sistemas para lo cual aplicamos diferentes técnicas bioquímicas y biofísicas, destacando entre las últimas la cristalografía de macromoléculas.
Los sistemas de señalización más extendidos en bacterias, presentes en hongos y plantas pero ausentes en mamíferos, son los sistemas de dos componentes, llamados así porque en su forma más básica constan de una proteína sensora con actividad histina quinasa y por una proteína efectora o regulador de la respuesta. Muchas bacterias presentan decenas o hasta centenas de estos sistemas, aunque cada histidina quinasa suele trabajar con un único regulador de la respuesta. En nuestro laboratorio intentamos comprender las bases estructurales y funcionales del proceso de transducción de señal mediado por estos sistemas respondiendo a diferentes peguntas. ¿Cómo la señal es sensada por el histidina quinasa? ¿Cómo es transferida al regulador de la respuesta? ¿Cómo esta señal cesa? ¿Cómo se mantiene la especificidad entre sensor y efector? y ¿Cómo estos sistemas evoluciona?.
La respuesta a estas preguntas tiene, entre otras, una clara aplicación biotecnológica en el diseño racional de antibacterianos dado que estos sistemas son esenciales en bacterias pero están ausentes en mamíferos. El laboratorio participa en una iniciativa europea, STARS-ITN, que intenta alcanzar este ambicioso objetivo.
Un campo más reciente de investigación en nuestro laboratorio se focaliza en el estudio de la capacidad señalizadora de las dUTPasas. Las dUTPasas son enzimas esenciales y universales que degradan dUTPa a dUMP y pirofosfato, manteniendo los niveles celulares de dUTP bajos e impidiendo de este modo que este nucleótido se incorpore al DNA e induzca mutaciones. Recientes resultados de nuestro grupo en estrecha colaboración con el grupo del Dr. Jose R. Penadés de la Universidad de Glasgow, han puesto de manifiesto que además de esta función, algunas dUTPasas tiene capacidad señalizadora. En el laboratorio nos proponemos confirmar esta función en diferentes organismos, identificar las rutas de señalización donde participan la dUTPasas así como sus moléculas diana y, finalmente, el mecanismo/s moleculares utilizados por las dUTPasas en la señalización
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