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Las proteínas de la familia HAT, esenciales para la vida, son prácticamente idénticas entre sí, pero no todas transportan los mismos aminoácidos. Esa especialización es la que determina las funciones en las que estará involucrado cada uno de estos ladrillos de la vida.

Y dichas funciones son tan diferentes que pueden estar involucradas en el funcionamiento de las neuronas, en enfermedades como el cáncer, en patologías neurodegenerativas como el ictus o el alzheimer, o en el transporte de elementos tóxicos y la adicción a sustancias como la cocaína.

Pero ¿de qué depende esta especialización? Para averiguarlo, un equipo de científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona ha estudiado el funcionamiento de las proteínas HAT.

Para hacer el estudio, cuyas conclusiones se publican hoy en la revista Proceedings of The National Academy of Sciences (PNAS), han usado la criomicroscopía electrónica, una tecnología de alta resolución estructural que les ha permitido ver con detalle atómico la estructura de una de estas proteínas, la LAT2/CD98hc.

Esta nueva tecnología, que se hizo con el Premio Nobel de Química en 2017, no solo permite visualizar procesos biológicos como nunca antes se habían visto, sino que también está contribuyendo a acelerar el desarrollo de nuevos compuestos y fármacos contra el cáncer y otras enfermedades.

Al combinar estas imágenes con un modelo computacional y el diseño de mutantes de la proteína, los autores pudieron ver la estructura tridimensional de esta proteína y determinar el bolsillo donde se unen los aminoácidos que transportan y el mecanismo por el que sucede este reconocimiento.

El detalle atómico desveló que solo unos pocos residuos de estas proteínas son los responsables de dictar a qué aminoácidos se unen y para qué funciones.

Los resultados de esta investigación permitirán dirigir los esfuerzos a conseguir nuevos fármacos que actúen específicamente sobre regiones concretas de estas proteínas y controlar las enfermedades en las que intervienen como el cáncer o problemas neurodegenerativos como el mal de Alzheimer.

El trabajo, liderado por el IRB Barcelona y el CNIO, se ha llevado a cabo en colaboración con los grupos de Víctor Guallar, en el Barcelona Supercomputing Center (BSC), y Lucía Díaz, de la empresa biotecnológica Nostrum Biodiscovery.