David S. Cafiso (nacido el 18 de marzo de 1952) es un bioquímico estadounidense y profesor de química en la Universidad de Virginia . Su investigación se centra en las proteínas de membrana [1] y la señalización celular [2] , y está financiada principalmente por subvenciones del Instituto Nacional de Salud .
El trabajo en el laboratorio del Dr. Cafiso está dirigido al estudio de las membranas y las proteínas periféricas e integrales de membrana . Un área de investigación involucra estudios sobre los mecanismos por los cuales las proteínas se adhieren a las superficies de la membrana. La adhesión es crítica para la señalización celular porque controla las interacciones proteína-proteína y el acceso de las enzimas a los sustratos lipídicos . Por ejemplo, la forma oncogénica de la tirosina quinasa src no es activa y no transforma las células hasta que se adhiere a la cara citoplasmática de la membrana plasmática. El laboratorio está determinando actualmente la estructura y las interacciones electrostáticas realizadas por motivos proteicos altamente cargados positivamente, como los de MARCKS (el sustrato de C-quinasa rico en alanina miristoilada) con superficies lipídicas cargadas negativamente. Además de regular la adhesión a la membrana, estos motivos cargados positivamente funcionan para secuestrar fosfatidilinositol 4,5, bisfosfato ( PIP2 ), y regular la actividad de este lípido inositol fosforilado dentro de la membrana citoplasmática. El Dr. Cafiso también está interesado en determinar las interacciones de membrana que se producen por dominios proteicos como los dominios C2, que se encuentran en una amplia gama de proteínas involucradas en la señalización celular . Los dominios C2 funcionan para unir sus proteínas parentales a las membranas de una manera dependiente de Ca++. Los dominios C2 desempeñan funciones críticas en el tráfico de membranas, la fusión de membranas y la reparación de membranas, y los defectos en estos dominios dan lugar a formas de distrofia muscular y sordera.
Una segunda área de investigación se refiere al transporte por membrana . El laboratorio del Dr. Cafiso está estudiando actualmente los mecanismos moleculares que funcionan para facilitar el transporte activo. Por ejemplo, está interesado en determinar los mecanismos moleculares por los que BtuB transporta la vitamina B12 a través de la membrana externa de Escherichia coli. Esta proteína es homóloga a FecA, FepA y FhuA, proteínas de transporte de hierro de la membrana externa que presumiblemente funcionan mediante mecanismos similares. Estas proteínas pertenecen a una clase de proteínas de transporte para las que se han obtenido modelos estructurales de alta resolución y son extremadamente importantes para la supervivencia de algunos patógenos bacterianos. Además de BtuB, FecA y FhuA, su equipo está expresando, reconstituyendo y etiquetando BtuC/D. Esta proteína es miembro de la familia de transportadores de casete ABC y es responsable de transportar la vitamina B12 a través de la membrana interna.
Las principales herramientas que utiliza el Dr. Cafiso en su investigación incluyen la espectroscopia EPR y la RMN de alta resolución. El marcaje de espín dirigido al sitio es una metodología poderosa que combina la mutagénesis dirigida al sitio con la espectroscopia EPR. El Dr. Cafiso está desarrollando y haciendo uso de esta herramienta, que es particularmente adecuada para abordar cuestiones relacionadas con la dinámica y la función molecular de las proteínas de membrana .