Ciencia
Mi tesis doctoral se centra en el estudio estructural de proteínas implicadas en la degradación de compuestos aromáticos tóxicos en bacterias. Concretamente, estoy estudiando la proteína PaaX.
Los organismos procariotas (bacterias y arqueas) son capaces de vivir en casi cualquier medio, desde chimeneas volcánicas en los fondos oceánicos a miles de metros de profundidad, hasta lagos contaminados por metales tóxicos. Por lo tanto, no es de extrañar que puedan utilizar casi cualquier compuesto como fuente de energía, como compuestos aromáticos tóxicos como el estireno u otros.
En nuestro laboratorio estudiamos proteínas que participan en el catabolón del ácido fenilacético. Un catabolón es un conjunto de rutas metabólicas de degradación de compuestos relacionados. Estas rutas se agrupan en rutas periféticas, en las que diversos compuestos son degradados hasta dar un compuesto más sencillo común, que será degradado en la ruta central. En el catabolón del ácido fenilacéltico, el compuesto común, es por supuesto, el ácido fenilacéltico.
La proteína que yo estudio es PaaX. Esta proteína se encarga de regular la ruta central del catabolón del ácido fenilacético. Es por tanto, clave para entender cómo se activa en la bacteria la degradación de este compuesto y como se coordinan las rutas periféricas y la ruta central.
PaaX es un represor transcripcional. En ausencia de ácido fenilacéltico, ésta se une al DNA impidiendo la expresión de las enzimas que lo degradan. Sin embargo, en presencia de este ácido fenilacético, bien proveniente del medio o bien producido en las rutas periféricas del catabolón, PaaX se libera del DNA, lo que permite la expresión de las enzimas de la ruta. Sin embargo, PaaX no se une al fenilacético directamente, si no al fenilacetil-CoA, un deriviado creado por el enzima PaaK, también regulado por PaaX.
Apenas se sabe nada sobre la estructura de PaaX, pues no han sido descrita la estructura de ninguna proteína similar. En la región N-terminal de su secuencia existe una secuencia con similitud al motivo Hélice-Giro-Hélice (HTH) de la familia de reguladores transcripcionales GntR. Por lo tanto, se piensa que esta proteína contiene en un su región N-terminal un dominio de unión a DNA y en su región C-terminal estarán el dominio o dominios que le permiten reconocer el fenilacetil-CoA y regular la unión de ésta al DNA.
En nuesto laboratorio estudiamos la estructura, la función y las posibles aplicaciones biotecnológicas de las proteínas. Por lo tanto durante mi tesis, intento averiguar qué estructura posee PaaX y conocer más en detalle el proceso de unión de PaaX al DNA y al fenilacetil-CoA. Para ello utilizo técnicas como el dicroísmo circular, que permiten estudiar la estructura secundaria de las proteínas, y la fluorescencia, que nos da informaicón sobre la estructura terciaria.
Realizo mi trabajo en el Laboratorio de Ingeniería de Proteínas perteneciente al Instituo de Biología Molecular y Celular en la Universidad Miguel Hernádnez.