Inntags: noves eines més innòcues per etiquetar proteïnes

Els inntags són una nova eina per marcar proteïnes (Imatge: laboratori del Dr. Aldea)
Els inntags són una nova eina per marcar proteïnes (Imatge: laboratori del Dr. Aldea)

Un estudi fet en col·laboració amb el CSIC, l’IRB Barcelona, el BSC i la UB ofereix un nou mètode per fer un seguiment més net de proteïnes dins les cèl·lules

Les proteïnes diana marcades amb inntags no mostren pertorbacions de funció ni localització detectables

Un estudi realitzat a Barcelona ha revelat un nou mètode per a l'etiquetatge de proteïnes que preserva les funcions natives de les proteïnes i la seva estructura.

L'estudi, publicat avui a Nature Methods, la revista més prestigiosa per presentar resultats de desenvolupament de mètodes, proposa l'ús d'epítops (una mena d’antígens) de proteïnes de dues plantes, anomenats inntags, com eines més innòcues i estables d'etiquetatge per estudiar les interaccions físiques i funcionals de proteïnes.

Les proteïnes i els pèptids de diverses mides i formes s'han utilitzat des dels anys 80 per etiquetar proteïnes amb molts propòsits diferents, que van des de la purificació a la detecció microscòpica basada en la fluorescència en organismes complets. No obstant això, en les estratègies d'etiquetatge utilitzades a dia d’avui es corre el risc que la funció nativa de la proteïna s’anul·li o quedi compromesa per les interaccions amb l'etiqueta.

Un estudi liderat per investigadors de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona del CSIC, del Programa Conjunt de Biologia Computacional de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i el Barcelona SuperComputing Center (BSC), i la Universitat de Barcelona, ha analitzat la llista disponible de polipèptids amb estructura 3D coneguda per identificar entre ells els més adequats per ser usats com a etiquetes.

Els investigadors han seleccionat els dominis més petits de proteïnes que encara mostren forts determinants estructurals per actuar com a antígens, no generen problemes de solubilitat, no comprometen la salut de les cèl·lules i no causen efectes detectables en funció ni localització quan es fusionen amb altres proteïnes diana.

Primer, els científics van usar una sèrie d'eines bioinformàtiques per escanejar tot el proteoma i seleccionar aquelles proteïnes que podrien, en principi, tenir bones propietats de marcatge. Després d’una revisió manual dels resultats in silico, van assajar in vivo 12 candidats a etiqueta, trobant per a tots ells excel·lents propietats. Els Inntags mantenen la seva integritat, són estables, són solubles en extractes de cèl·lules, tenen mobilitat de difusió i no causen pertorbacions funcionals importants que sí causen altres etiquetes usades habitualment, com MYC, FLAG o HA.

D’altra banda, les proves han demostrat l'aplicabilitat de Allergen Phl p2 i Heiven Isoform 2 en immunofluorescència i en anàlisis d'immunoprecipitació amb experiments amb una sèrie de proteïnes de fibroblasts de ratolí i de neurones de l'hipocamp.

Com que els inntags són clarament més innocus en comparació amb les etiquetes d’ús comú, podrien ser bones eines per fer estudis d‘interactoma en el context del proteoma, analitzar in situ proteïnes al nivell de molècules individuals o per quan la proteïna diana no ofereix un assaig funcional obvi.

La tecnologia desenvolupada obrirà noves possibilitats per als investigadors en biologia cel·lular, ja que els proporcionarà un mètode més ordenat i imparcial per fer seguiment de proteïnes dins la cèl·lula.

 

Autors:

L'estudi ha estat dirigit per Martí Aldea i Carme Gallego de l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona del CSIC, i Modesto Orozco investigador de l’IRB Barcelona, catedràtic de la UB i director del programa de Ciències de la Vida del BSC, dins el marc del Programa conjunt en Biologia Computacional de l’IRB Barcelona, el BSC i el CRG. Antibody BCN, IMMUNOSTEP i la Universitat de Zagazig també han participat en aquest treball.

 

Article de referència:

Inntags: small self-structured epitopes aimed at innocuous protein tagging

M. V. Georgieva, G. Yahya, L. Codó, R. Ortiz, L. Teixidó, J. Claros, R. Jara, M. Jara, A. Iborra, J. L. Gelpí, C. Gallego, M. Orozco, and M. Aldea.

Nature Methods (31 August) DOI: 10.1038/nmeth.3556