El motor más pequeño de la naturaleza se mueve como una mecedora

El motor más pequeño de la naturaleza, una una proteína que transporta sustancias en el interior de las células y que ayuda en el proceso de la división celular, lo hace meciéndose arriba y abajo como un balancín, según una investigación realizada por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad Brandeis.

Los investigadores han logrado obtener fotografías de alta resolución de una proteína motora, llamada kinesina, mientras se desplazaba a través de un microtúbulo. Los microtúbulos son estructuras con forma de tubo que constituyen el “esqueleto” de una célula.

Las imágenes obtenidas en este estudio son las más detalladas conseguidas hasta ahora de los cambios estructurales que experimenta la kinesina mientras transporta moléculas dentro de las células. Gracias a las fotografías, se ha logrado ver por vez primera cómo las partes móviles de la kinesina, a escala atómica, le permiten moverse y transportar su carga a lo largo de los microtúbulos.

Ken Downing, biofísico de la División de Ciencias de la Vida del Laboratorio de Berkeley, dirigió la investigación con Charles Sindelar (actualmente en la Universidad Brandeis).

Los investigadores encontraron que hay un punto, donde el motor de la kinesina se une al microtúbulo, que actúa como un fulcro y provoca que la kinesina se balancee arriba y abajo como una mecedora, a medida que se mueve a lo largo del microtúbulo.

Este conocimiento, nunca antes logrado, del movimiento de balanceo de la kinesina, ofrece perspectivas clave sobre uno de los procesos más fundamentales de la vida. Energizadas por un compuesto llamado ATP, las proteínas de kinesina se desplazan a lo largo de los microtúbulos como trenes sobre las vías férreas, trasladando su carga a varios lugares en el interior de las células, y ayudando en el proceso de la división celular.

Hasta ahora, los científicos no tenían una imagen clara de lo que ocurre cuando el ATP se une con la kinesina, y especialmente de cómo este proceso activa los cambios estructurales en la kinesina que impulsan a la proteína a lo largo de los microtúbulos.

Además de elucidar un proceso biológico clave, la investigación de Downing y Sindelar puede ayudar al desarrollo de nuevos fármacos para combatir ciertas enfermedades. Uno de los principales trabajos de la kinesina es separar los cromosomas durante la división celular. Cualquier cosa que bloquee este proceso acarreará la muerte de la célula, lo que constituye la base de varias de las terapias contra el cáncer, como por ejemplo la basada en el taxol.