Un equipo de científicos del Instituto de Investigación Scripps, en la Universidad de Florida (Estados Unidos) ha identificado la importancia de un mecanismo de regulación, llamado sulfenilación y que es similar a la fosforilación, que supone oportunidades para desarrollar nuevos tratamientos para enfermedades como el cáncer. El estudio se ha publicado en la revista «Nature Chemistry».
Se ha considerado durante años que la fosforilación de las proteínas -la inserción de un grupo de fósforo en una proteína que la activa o desactiva- es el factor que regula una serie de procesos celulares, desde el metabolismo celular a la muerte celular programada. «Con este trabajo hemos elevado la acción de la sulfenilación de la proteína: ha pasado de ser solo un marcador de estrés oxidativo a desempeñar un papel regulador clave en la señalización celular», afirma Kate Carroll, director del estudio.
Durante períodos de estrés celular, causados por factores como la exposición a la radiación UV o enfermedades crónicas como el cáncer, el nivel de oxígeno altamente reactivo que contienen las moléculas puede aumentar, lo que da como resultado una modificación inadecuada de las proteínas y daño celular. Durante la sulfenilación, un oxidante -el peróxido de hidrógeno- funciona como un mensajero que activa la proliferación celular a través de la oxidación de los residuos de cisteína -un aminoácido altamente sensible a la oxidación- en las proteínas de señalización, lo que da lugar a ácido sulfónico.
Se ha sostenido durante mucho tiempo que la presencia de peróxido de hidrógeno en la célula, en cualquier nivel apreciable, representa un estado de enfermedad, y no un evento de regulación. Ahora, este nuevo estudio muestra que la sulfenilación representa, en realidad, una modificación positiva de proteínas, esencial para la señalización. Para analizar el proceso, Carroll y sus colaboradores desarrollaron una sonda química altamente selectiva -conocida como DYN-2- con capacidad de detectar pequeñas diferencias en las tasas de sulfenilación en el interior de la célula. Mediante la nueva sonda, el equipo fue capaz de demostrar que una proteína de señalización clave, llamada receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), se modifica directamente por el peróxido de hidrógeno, lo que estimula la actividad tirosina quinasa.
La tecnología descrita en la nueva investigación es única, afirma Carroll, ya que permite a los científicos detectar estas modificaciones in situ, sin interferir con el equilibrio redox de la célula. «Realizar la prueba de la oxidación de la cisteína en la lisis celular es como buscar una aguja en un pajar», explica la investigadora. «Nuestro nuevo enfoque mejora el proceso, ya que conserva las modificaciones del sulfenilo y evita la oxidación de proteínas que pueda surgir durante la homogeneización de la célula», detalla. Al igual que con la fosforilación, los futuros estudios sobre sulfenilación se adentrarán en el descubrimiento de nuevas enzimas, nuevos procesos de señalización y nuevos mecanismos de regulación. Otro gran impacto de estos resultados, concluye Carroll, es la apertura de un mecanismo completamente nuevo para desarrollar nuevas terapias, especialmente en el cáncer.
