Estructura de Proteïnes

Línies de Recerca

El nostre laboratori utilitza la cristal·lografia de proteïnes amb radiació de sincrotró com a procediment principal per desxifrar els mecanismes moleculars que hi ha darrere de l'estructura atòmica de proteïnes i complexos proteics. Al nostre laboratori combinem aquesta potent tècnica estructural amb una caracterització funcional i bioquímica mitjançant mètodes in vitro o in vivo. En les últimes dècades, la caracterització estructural i funcional de proteïnes i complexos proteics ha donat llum als mecanismes moleculars més rellevants en la funció cel·lular.

SUMO i ubiquitina són petits modificadors de proteïnes que es poden unir mitjançant un enllaç isopeptídic als residus de lisina de les proteïnes diana. Aquest tipus de modificació post-traduccional és molt comú i regula gairebé tots els processos de la vida cel·lular, inclosa la divisió cel·lular, la reparació de l'ADN o l'expressió gènica. Per exemple, la modificació de la ubiquitina mitjançant Lys48 regula la vida mitjana de moltes proteïnes per degradació amb el sistema del proteasoma i és essencial per a l'homeòstasi de les proteïnes a la cèl·lula.
La conjugació de la ubiquitina i SUMO (Ubl) a proteïnes objectiu es realitza mitjançant una cascada enzimàtica de diversos passos conservada a través de E1 (enzim activador), E2 (enzim conjugant) i E3 (enzim lligasa). A la inversa, els enzims deubiquitinants (DUB) poden eliminar la ubiquitina catalitzant la hidròlisi de l'enllaç isopeptídic. Per tant, la conjugació i la desconjugació d'ubiquitina i SUMO estan equilibrades i estretament regulades per la conjugació de lligases E3 i la desconjugació de DUB. 

Les nostres línies de recerca a mitjà-llarg termini inclouen la caracterització funcional i estructural de complexos proteics de la via ubiquitina/SUMO, com l'activitat de lligasa SUMO E3 de la subunitat Nse2 del complex Smc5/6, que està implicada en la micro-compactació de l'ADN i actua com una lligasa E3 gegant implicada en les vies de reparació de danys a l'ADN.

Actualment també estem treballant en els mecanismes de desconjugació de SUMO i ubiquitina proteases. Hem descrit el mecanisme de regulació darrere de la deubiquitinasa USP25, que passa de la conformació dímer (activa) a la conformació tetràmer (inactiva), i darrere de USPL1, que és una desubiquitinasa inusual que en lloc de la ubiquitina escinda els conjugats SUMO. A més, recentment hem caracteritzat SENP7 i NopD humans de Rhizobia, curiosament aquest últim posseeix una activitat de desconjugació múltiple cap a SUMO, ubiquitina i Nedd8.

Informació d'interès