{"id":463482,"date":"2013-12-18T11:30:39","date_gmt":"2013-12-18T12:30:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.eldigitaldeasturias.com\/noticias\/?p=463482"},"modified":"2013-12-18T11:30:39","modified_gmt":"2013-12-18T12:30:39","slug":"una-tecnica-perrmite-explorar-la-estructura-secundaria-de-las-proteinas-a-escala-nanometrica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.eldigitaldeasturias.com\/noticias\/una-tecnica-perrmite-explorar-la-estructura-secundaria-de-las-proteinas-a-escala-nanometrica\/","title":{"rendered":"Una t\u00e9cnica perrmite explorar la estructura secundaria de las prote\u00ednas a escala nanom\u00e9trica"},"content":{"rendered":"
Las prote\u00ednas son los ladrillos b\u00e1sicos de la vida. La qu\u00edmica y la estructura de las prote\u00ednas son esenciales para su funci\u00f3n biol\u00f3gica. De hecho, la estructura de las prote\u00ednas determina sus propiedades mec\u00e1nicas y catal\u00edticas, por ejemplo, en las enzimas. Tales funciones dan forma a todos los seres vivos. Pese a los avances en el estudio de su qu\u00edmica y su estructura, el reconocimiento y el mapeado de la estructura secundaria a escala nanom\u00e9trica, o incluso la sensibilidad de una \u00fanica prote\u00edna contin\u00faan siendo un reto.<\/p>\n
Ahora nvestigadores del centro CIC nanoGUNE (San Sebasti\u00e1n), la Universidad de Berl\u00edn y la empresa Neaspec est\u00e1n utilizando una nueva t\u00e9cnica de espectroscopia infrarroja, llamada nano-FTIR, que permite obtener con una gran sensibilidad la identificaci\u00f3n qu\u00edmica de la estructura secundaria de las prote\u00ednas a escala nanom\u00e9trica. El trabajo ha sido recientemente publicado en Nature Communications.<\/p>\n
Seg\u00fan explica Rainer Hillenbrand, lider del proyecto, se trata de una t\u00e9cnica \u00f3ptica que combina la microscop\u00eda \u00f3ptica de barrido de campo cercano (s-SNOM) con la espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR).Esta herramienta, utilzada habitualmente para estudiar la estructura secundaria de las prote\u00ednas, no permite, por s\u00ed misma, realizar el mapeado de las prote\u00ednas a escala nanom\u00e9trica.<\/p>\n
Lo que han hecho los investigadores con la espectroscopia nano-FTIR es iluminar la punta afilada metalizada con un l\u00e1ser infrarrojo de banda ancha y analizar la luz de retorno diseminada con un espectr\u00f3metro de transformada de Fourier especialmente dise\u00f1ado. De este modo, se ha podido mostrar la espectroscopia local infrarroja de las prote\u00ednas con una resoluci\u00f3n espacial inferior a 30 nm.<\/p>\n
\u201cLa punta act\u00faa como una antena para la luz infrarroja y la concentra en su v\u00e9rtice. El nanofoco en el v\u00e9rtice de la punta puede considerarse como una fuente de luz infrarroja ultrapeque\u00f1a. Es tan peque\u00f1a que solamente ilumina una superficie de alrededor de 30×30 nm, que es la escala de los grandes complejos de prote\u00ednas\u201d, dice Hillenbrand.<\/p>\n
Con el fin de demostrar la versatilidad de la nano-FTIR en la espectroscopia de prote\u00ednas a escala nanom\u00e9trica, los investigadores midieron los espectros infrarrojos de virus individuales, complejos de ferritina, membranas p\u00farpuras y fibrillas de insulina.<\/p>\n
Experimentos<\/p>\n
\u201cTodos ellos presentan variaciones en la estructura secundaria \u2014describe Iban Amenabar, que realiz\u00f3 los experimentos de nanoespectroscopia\u2014; los virus y la ferritina est\u00e1n hechos, principalmente, de estructura h\u00e9lice-alfa, mientras que las fibrillas de insulina est\u00e1n compuestas principalmente de estructuras de hoja-beta\u201d.<\/p>\n
Con la nueva herramienta, los investigadores esperan obtener espectros infrarrojos de prote\u00ednas individuales en el futuro<\/em><\/strong><\/p><\/blockquote>\n
Simon Poly, el bi\u00f3logo del equipo, explica que \u201cen una mezcla de fibrillas de insulina y algunos virus la espectroscopia de FTIR est\u00e1ndar no revel\u00f3 la presencia de los virus h\u00e9lice-alfa. Al sondear las nanoestructuras de las prote\u00ednas una por una con la t\u00e9cnica de nano-FTIR pudimos identificar claramente el virus, es decir, las estructuras con forma alfa-helicoidal entre las de hojas-beta\u201d.<\/p>\n
Un aspecto relevante de gran importancia pr\u00e1ctica es que el espectro del nano-FTIR es totalmente compatible con el espectro convencional del FTIR, mientras que la resoluci\u00f3n espacial se ve incrementada por un factor de 100 comparada con la de la espectroscopia infrarroja convencional.<\/p>\n
\u201cPodr\u00edamos medir los espectros infrarrojos de las part\u00edculas de ferritina individuales. Son complejos de prote\u00ednas de solo 24 prote\u00ednas. La masa de un complejo de ferritina es muy peque\u00f1a, solamente un attogramo, pero podr\u00edamos claramente reconocer su estructura h\u00e9lice-alfa\u201d, explica Amenabar.<\/p>\n
Aplicaciones<\/p>\n
Los investigadores estudiaron tambi\u00e9n las fibrillas de insulina individuales, que son un sistema de referencia para las enfermedades neurodegenerativas. Se conoce que las fibrillas de insulina tienen un n\u00facleo de estructura de hoja-beta, pero su estructura completa todav\u00eda no est\u00e1 totalmente clara.<\/p>\n
\u201cGracias al espectro nano-FTIR de las fibrillas individuales reconocimos no solamente la estructura de hoja-beta, sino tambi\u00e9n estructuras de h\u00e9lice-alfa que pueden resultar interesantes para la asociaci\u00f3n de fibrillas\u201d a\u00f1ade Alexander Bittner, l\u00edder del grupo de autoensamblaje de nanoGUNE.<\/p>\n
\u201cEstamos entusiasmados con las nuevas posiblidades que ofrece la nano-FTIR. Con puntas m\u00e1s afiladas y la funci\u00f3n de antena mejorada, esperamos obtener espectros infrarrojos de prote\u00ednas individuales en el futuro. Vemos m\u00faltiples aplicaciones tales como el estudio de cambios conformacionales en las estructuras amiloides a nivel molecular, el mapeado de las modificaciones de las prote\u00ednas en nanoescala en tejido biom\u00e9dico o el mapeado label-free de prote\u00ednas de membrana. Esto podr\u00eda conducirnos a un nuevo campo de la nanobioespectroscopia infrarroja\u201d, concluye Rainer Hillenbrand.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Las prote\u00ednas son los ladrillos b\u00e1sicos de la vida. La qu\u00edmica y la estructura de las prote\u00ednas son esenciales para su funci\u00f3n biol\u00f3gica. De hecho, la estructura de las prote\u00ednas determina sus propiedades mec\u00e1nicas y catal\u00edticas, por ejemplo, en las enzimas. Tales funciones dan forma a todos los seres vivos. Pese a los avances en […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":463483,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[28],"tags":[],"class_list":["post-463482","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sociedad"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t
![\"Una-tecnica-perrmite-explorar-la-estructura-secundaria-de-las-proteinas-a-escala-nanometrica_image_380\"](\"https:\/\/www.eldigitaldeasturias.com\/noticias\/wp-content\/uploads\/2013\/12\/Una-tecnica-perrmite-explorar-la-estructura-secundaria-de-las-proteinas-a-escala-nanometrica_image_380-357x320.jpg\")
Las prote\u00ednas son los ladrillos b\u00e1sicos de la vida. La qu\u00edmica y la estructura de las prote\u00ednas son esenciales para su funci\u00f3n biol\u00f3gica. De hecho, la estructura de las prote\u00ednas determina sus propiedades mec\u00e1nicas y catal\u00edticas, por ejemplo, en las enzimas. Tales funciones dan forma a todos los seres vivos. Pese a los avances en el estudio de su qu\u00edmica y su estructura, el reconocimiento y el mapeado de la estructura secundaria a escala nanom\u00e9trica, o incluso la sensibilidad de una \u00fanica prote\u00edna contin\u00faan siendo un reto.<\/p>\n