La investigación científica requiere paciencia.

Las recompensas no siempre son inmediatas y no siempre existe la tecnología necesaria. 

El doctor Michael A. Trakselis, catedrático y director de postgrado del Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad Baylor, es consciente de ello. 

Desde hace 15 años, Trakselis se interesa por la enzima MCM8/9.

Perteneciente a la familia de las proteínas de mantenimiento del minicromosoma (MCM), la MCM8/9 está directamente relacionada con la insuficiencia ovárica, la infertilidad y cánceres como el de ovarios, testículos y colon, pero se sabe poco sobre el funcionamiento de esta enzima y su relación con la enfermedad.

No se conocía la relación entre la estructura y la función de la enzima.

La investigación se publicó en la revista científica Nucleic Acids Research.

Con esta nueva información, los investigadores del Laboratorio Trakselis y de otros lugares disponen de una hoja de ruta para comprender mejor la función de este complejo enzimático y cómo las mutaciones pueden estar conectadas con la enfermedad.   

"Las mutaciones en MCM8 o MCM9 pueden causar infertilidad y cáncer; sin embargo, no sabemos por qué se producen ciertas enfermedades cuando hay mutaciones en esta proteína", dijo Trakselis.

"Tener la estructura podría ayudarnos a averiguar algo de eso". 

Antes de que eso ocurriera, Trakselis tuvo que superar dos barreras: la tecnología y una solución estable de la proteína necesaria para llevar a cabo la investigación.

Hasta hace poco, la tecnología necesaria para comprender MCM8/9 no estaba fácilmente disponible.

El criomicroscopio electrónico de transmisión de una sola partícula (crioEM) es un microscopio muy sensible y caro que sólo se puede utilizar desde hace unos ocho años.

"Es un instrumento enorme, pero sirve para obtener imágenes de cosas muy pequeñas", explica Trakselis.

El crioEM ayuda a visualizar y resolver el aspecto de la estructura disparando haces de electrones al interior del material.

"En función de cómo se reflejan o refractan los haces, se puede empezar a construir una estructura".

En esta investigación, colaborando con investigadores de la Universidad Rice y el Sistema de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston, el Dr. Trakselis pudo acceder a una crio-EM. 

El siguiente obstáculo era crear una solución de proteína estable y pura.

Una muestra impura o inestable impediría que la crio-EM revelara información estructural precisa sobre el complejo MCM8/9.

Trakselis y su equipo probaron varios métodos para expresar y purificar varias construcciones de MCM8/9, pero eran de baja pureza y solubilidad.

Tras muchas pruebas y errores, el equipo probó finalmente con células de insecto para la expresión de esta proteína humana, lo que finalmente dio lugar a una proteína pura estable que permitió la obtención de imágenes crio-EM del complejo MCM8/9.

Una vez eliminadas las barreras, Trakselis y su equipo pudieron desentrañar la estructura de MCM8/9 unida a su producto sustrato, el ADP.

Para Trakselis, esto es sólo el principio. Quedan más preguntas por responder.

"Hemos descrito la relación básica entre estructura y función, pero no sabemos qué hace a nivel celular y en qué contexto", afirma Trakselis.

Artículo: Actividad, preferencia de sustrato y estructura de la helicasa HsMCM8/9

Fuente: Universidad de Baylor