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Desarrollan un modelo detallado de FtsZ, una proteína diana para el desarrollo de nuevos antibióticos

Investigadores del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM), de la empresa “Biomol-Informatics”, del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC) y del Hospital Universitario “La Paz” (UAM) han desarrollado un modelo funcional de FtsZ, una proteína esencial para la multiplicación bacteriana. El estudio se enmarca en un proyecto europeo a gran escala para el desarrollo de nuevos antibióticos.

Modelo computacional de superficie de la proteína FtsZ y su interacción con una molécula de Mg-GTP

A pesar de las terapias conocidas, las enfermedades causadas por bacterias son causa del 60% de las muertes en países en vías de desarrollo. Incluso en Europa, son responsables de un tercio de las muertes, principalmente en grupos de población de edad avanzada o debilitados por otras afecciones.

La proteína FtsZ constituye el centro de una compleja trama de proteínas encargadas de los procesos de división celular en bacterias: la maquinaria que, a partir de una bacteria original, genera dos bacterias hijas. Por esta razón, la proteína FtsZ se ha convertido en el blanco en el que se centran muchos estudios de diseño de nuevos antibióticos. Un fármaco que impida su correcto funcionamiento frenará la proliferación de las bacterias en un proceso infeccioso y, por tanto, permitirá su curación.

Un grupo multidisplinar de científicos pertenecientes al Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CBMSO, CSIC-UAM), a la empresa de alta tecnología “Biomol-Informatics”, al Centro Nacional de Biotecnología (CNB - CSIC) y al Hospital Universitario “La Paz” (UAM) ha publicado recientemente en la revista “Journal of Molecular Biology” (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19447111) un trabajo en el que se describe un modelo funcional detallado de la proteína FtsZ.

El modelo desarrollado computacionalmente describe con gran detalle la interacción de FtsZ con la molécula GTP y con los átomos de magnesio, potasio o sodio asociados de forma natural a la proteína. Lo más destacable del estudio de simulación es que ha sido capaz de predecir, con gran precisión, el comportamiento real de la proteína en diferentes condiciones de pH y de concentración de sales, lo que confirma la exactitud del modelo teórico. Se abre así una puerta al diseño, utilizando estos mismos cálculos iniciales, de moléculas capaces de impedir el funcionamiento de FtsZ.

De manera adicional, es importante señalar que la proteína FtsZ (en bacterias) es un pariente muy próximo de la proteína Tubulina (en humanos), blanco de actuación de gran cantidad de fármacos antitumorales utilizados en quimioterapia. Así, mucho de lo que se aprenda del modo de actuación de FtsZ, servirá para el conocimiento y el futuro desarrollo de antitumorales. Además de, por supuesto, para el diseño de nuevos fármacos con actividad antibacteriana.

En este sentido, la Comunidad Europea ha destinado recientemente 6 millones de euros al proyecto "Divinocell", de búsqueda de nuevos antibióticos y en el que participan los autores del trabajo. El proyecto "Divinocell" agrupa 4 compañías (Biomol-Informatics, Demuris, Evolva y Vichem) en colaboración con 7 centros académicos (CSIC, CNRS, MRC, y las Universidades de Chile, Newcastle, Amsterdam y Vrije-Amsterdam), con experiencia en microbiología molecular, química de proteínas, biología estructural, biofísica, bioinformática y desarrollo de fármacos. El consorcio, liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ensayará compuestos diseñados para inhibir la división de las bacterias, generando así una nueva familia de antibióticos. Una entrevista de Europa Press a propósito del comienzo de este proyecto, realizada al Dr. Paulino Gómez-Puertas, puede verse en: http://www.europapress.es/videos/video-proyecto-divinocell-contra-bacterias-20090319152556.html

Fuente: Universidad Autónoma de Madrid (UCCUAM)
Derechos: Creative Commons

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