Las posibilidades de plegamiento de proteínas

Las proteínas sólo funcionan cuando están correctamente plegadas. En las reacciones enzimáticas, enxima y sustrato tienen que encajar con la misma precisión que una llave en su cerradura. La función de la enzima y la proteína queda determinada por la estructura de la última. Por tanto, la cadena de aminoácidos que configura la proteína tiene que plegarse de una forma muy concreta. Más vale que nada vaya mal: la epidemia de encefalopatía espongiforme bovina (EEB) parece haber partido de una proteína incorrectamente plegada.

Aún no se ha determinado experimentalmente la forma en que el proceso de plegamiento de las proteínas se desarrolla a nivel atómico. Un equipo de químicos que trabajan con Wilfred van Gunsteren en la Escuela Técnica de Zúrich sigue muy de cerca este proceso, con ayuda de las simulaciones informáticas en potentes ordenadores y han publicado resultados para proteínas pequeñas en Angewandte Chemie.

El número de posibles formas que una proteína puede adoptar en teoría se incrementa exponencialmente con la longitud de su cadena de aminoácidos. Alcanza rápidamente órdenes astronómicos de magnitud, que imposibilitan la verificación de todas las posibilidades en un ordenador. La repulsión y atracción entre cada uno de los átomos determina el equilibrio entre los estados plegado (natural) y desplegados (desnaturalizados) de la proteína. En conjunto, todas las características espaciales de estas fuerzas conforman un campo de fuerzas.

Van Gunsteren reconoció que es necesario representar como campos de fuerzas y con exactitud tanto el estado plegado final como el estado desplegado inicial de la proteína a fin de simular el proceso de plegado. Parecía una tarea imposible, porque la cantidad de estados desplegados teóricamente posibles es demasiado grande. Ahora se ha descubierto que precisamente esta idea es falsa. De hecho, el número de estados en realidad es comparativamente pequeño, según se ha demostrado a través de las simulaciones de diversos pequeños péptidos. 'Este descubrimiento hace que la simulación de los procesos de plegado proteico esté a nuestro alcance', afirmó van Gunsteren con optimismo.

¿Pero cómo se consigue el campo de fuerzas necesario para la proteína desplegada cuando no se dispone de datos experimentales? Van Gunsteren y sus colaboradores se las arreglaron con los datos relativos a las interacciones entre pequeñas moléculas en una solución.