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Marcaje y modificación de proteínas

Marcaje fluorescente y modificación de las proteínas

Las proteínas están compuestas de cadenas de polipéptidos y sus funciones biológicas vienen determinadas en parte por el plegamiento correcto, el tamaño y el número de grupos funcionales reactivos presentes a lo largo de la cadena polipeptídica. La capacidad para realizar modificaciones específicas de sitio en las proteínas proporciona a los investigadores la posibilidad de investigar una amplia variedad de propiedades y su función biológica global. Las tecnologías de modificación y marcaje de proteínas abarcan la adición de fluoróforos, biotina y otras moléculas pequeñas, para examinar las interacciones proteína-proteína y el plegamiento de las proteínas para investigar la estructura global de la proteína y su función biológica.

Marcaje fluorescente de proteínas

El descubrimiento y la incorporación generalizada de la proteína verde fluorescente (GFP) es un ejemplo potente de esta tecnología. La GFP y sus moléculas homólogas han tenido un enorme impacto en numerosos campos de estudio y en nuestra comprensión de los procesos biológicos. Por ejemplo, la incorporación de etiquetas fluorescentes en los anticuerpos permite la detección y la cuantificación de complejos proteicos enormemente específicos en los tejidos o la inmovilización direccional de los complejos anticuerpo-proteína para aplicaciones de ELISA y de inmunoelectrotransferencia. Sin embargo, una desventaja significativa de utilizar GFP es que la función de la proteína puede verse alterada por la incorporación de más etiquetas proteicas de este tamaño. Para esquivar esta dificultad, los investigadores pueden utilizar etiquetas fluorescentes más pequeñas que las GFP, como la biotina, o incorporar aminoácidos no naturales que contengan funcionalidad biortogonal.

Conjugados enzima-proteína

La incorporación de enzimas o sondas es otro método utilizado por los investigadores para marcar las proteínas. Los conjugados enzima-proteína utilizados habitualmente son la fosfatasa alcalina (AP) y la peroxidasa de rábano picante (HRP). La utilización de tecnologías de marcaje enzima-proteína tiene numerosas ventajas ya que permite la amplificación de la señal y diversas emisiones de la señal. Además, existen numerosos sustratos disponibles para cada enzima. La señal puede emitirse habitualmente mediante detección fluorescente, quimioluminiscente o colorimétrica. La variedad de esas emisiones de la señal las hace idóneas para inmunohistoquímica (IHC) o para aplicaciones de detección mediante inmunofluorescencia en células y tejidos.

Tecnologías emergentes de marcaje proteico

En el campo de la investigación de las enfermedades y el descubrimiento de fármacos, los investigadores están dedicando mucho estudio a la tecnología de degradación proteica dirigida para identificar nuevas dianas farmacológicas y posibles tratamientos. En la tecnología de quimeras selectivas inductoras de proteólisis se utilizan moléculas bifuncionales que están diseñadas para unirse por uno de los extremos a una proteína específica de una enfermedad, mientras que en el otro extremo se unen a una ligasa E3 para eliminar la proteína de la célula. La especificidad combinada de esas moléculas con una amplia variedad de dianas de enfermedad y su capacidad para dirigirlas hacia la degradación proteica utilizando sistemas de degradación de proteínas celulares internos hacen de ellas una poderosa tecnología de marcaje de proteínas para la investigación de las enfermedades.


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