Procesos de nucleación de proteínas: cristalizacion y formación de

Procesos de nucleación de proteínas:
cristalizacion y formación de amiloides
Nucleación de proteínas y fibras amiloides
El grupo de investigación BIO328 "Estructura de proteínas" está especializado en
la determinación estructural de proteínas mediante la técnica de difracción de
Rayos X. Como paso inicial en el proceso de resolver una estructura mediante
esta técnica, hay que crecer cristales para poder obtener el patrón de difracción
de los mismos. En el proceso de cristalización, la etapa inicial de nucleación de
los cristales tiene gran importancia ya que sin este paso no se da a la adecuada
velocidad, no tiene lugar el proceso posterior de crecimiento cristalino.
Nuestro grupo tiene también un gran interés en el estudio estructural de aquellos
factores que afectan a la aparición de fibras amiloides. Estas son las responsables
de numerosas enfermedades degenerativas: enfermedad de Alzheimer,
Huntington, etc... Existen evidencias que los procesos iniciales de nucleación de
cristales y fibras amiloides son análogos. En el proyecto de investigación de la
Junta de
Andalucía "Estudios termodinámico-estructurales de
proteínas
diméricas entrecruzadas: implicaciones biológicas del desplazamiento de
dominios" (P09-CVI-5063, 2010-2014) hemos caracterizado varios amiloides del
dominio SH3 de la Src tirosina quinasa 1, una proteína citosólica cuyas mutaciones
se han relacionado con el desarrollo de algunos tipos de cáncer. Nuestro grupo
también ha caracterizado la cristalización de varios dominios SH3 2.
Propuesta de TFG
En este TFG se propone analizar cómo se produce los procesos de nucleación
utilizando una proteína modelo, lisozima, cuyos procesos de cristalización están
bien caracterizados y que bajo determinadas condiciones puede producir fibras
Julio Bacarizo et al. "Electrostatic Effects in the Folding of the SH3 Domain of the c-Src Tyrosine
Kinase: pH-Dependence in 3D-Domain Swapping and Amyloid Formation" PLoS One. 2014 Dec
9;9(12):e113224. doi: 10.1371/journal.pone.0113224.
2 Cámara-Artigas A et al."The effect of a proline residue on the rate of growth and the space
group of alpha-spectrin SH3-domain crystals" Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 2009 Dec;65(Pt
12):1247-52. doi: 10.1107/S0907444909038037.
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amiloides. El propósito es poner a punto una metodología para poder estudiar
los procesos de nucleación en fibras amiloides y aquellos factores que afectan
al mismo. Se propone el siguiente plan de trabajo:
1. Búsqueda bibliográfica utilizando las bases de datos habituales (Scopus, Web
of Science, Pubmed, etc...). Para ello se seleccionara un conjunto de palabras
claves que nos permita identificar las publicaciones actuales sobre la nucleación
cristalina y de amiloides y la relación entre ambos procesos.
2. Efecto de ultrasonidos en la nucleación de proteínas. Para ello se optimizará el
proceso de cristalización de la lisozima en capilares y en placas microtiter y se
someterán estos a diferentes tiempos de sonicado. Se observará con una lupa
estereoscópica como procede el proceso de aparición de cristales y su
crecimiento.
3. Efecto de ultrasonidos en la nucleación de amiloides. Para ello se utilizaran
capilares/placas microtiter y se analizarán la aparición de amiloides mediantes
las técnicas espectroscópicas habituales.
4. Análisis de los resultados.
5. Propuesta, si procede, de una metodología para estudiar la nucleación y
formación de amiloides a partir de las metodologías aplicadas al estudio de los
factores que afectan la nucleación de los cristales de proteína.
Durante el desarrollo de este TFG el alumno aprenderá a:
1. Usar bases de datos para búsquedas bibliográficas y otras bases de datos
especializadas.
2. Manipular y caracterizar proteínas para su uso en cristalización.
3. Caracterizar la formación de amiloides mediante varias técnicas.
4. Redactar un trabajo científico
5. Exponer un trabajo