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Estructura cristalina de la polimerasa I, enzima gigante de 80 000 átomos

El grupo de Estructura de Ensamblados Macromoleculares del Departamento de Biología Físico-Química del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC, liderado por Guillermo Giménez-Gallego y Carlos Fernández-Tornero, ha determinado la estructura atómica de la RNA polimerasa I. Sus resultados arrojan luz sobre el funcionamiento de este enzima y abren la puerta al control de su función y, por tanto, a la búsqueda de nuevos fármacos antitumorales. Este grupo, que cuenta con casi 20 años de experiencia en caracterización estructural de proteínas, se interesa por los procesos celulares llevados a cabo por macromoléculas (proteínas y ácidos nucleicos). La naturaleza dinámica de sus complejos hace difícil su estudio, que es fundamental para entender la función celular y la base de ciertas enfermedades. El grupo combina cristalografía de rayos X y microscopía electrónica, complementadas con técnicas bioquímicas y biofísicas. Sus dos principales líneas de investigación se dirigen a estudiar las aplicaciones clínicas contra enfermedades angiogénicas y la transcripción eucariótica. Uno de sus líderes, Giménez-Gallego, perteneció al equipo que describió el primer factor de crecimiento angiogénico (FGF). En su segunda línea de estudio, la transcripción, liderada por Fernández-Tornero, el grupo había previamente determinado la estructura de la RNA polimerasa III a 10 Å de resolución.


C
atorce subunidades, 590 kilodaltons y más de 80 000 átomos son algunas de las magnitudes de la estructura que describen los autores del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC para la polimerasa I de Saccharomyces cerevisiae, a una resolución de 3,0 Å. Este enzima sintetiza en eucariotas el RNA ribosómico, de cuya presencia depende la biosíntesis de proteínas (en concreto, de la disponibilidad de ribosomas), por lo que se trata de una proteína primordial para el crecimiento celular. Los investigadores describen un núcleo compacto, y módulos centrales y laterales que dejan entre ellos una hendidura a la que se une el DNA. Un bucle extendido mimetiza el esqueleto de DNA en la hendidura. Al desvelar la estructura cristalina completa del complejo, se puede ya relacionar la abertura y cierre de dicha hendidura con el control de la transcripción.


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