La dimerización inducida químicamente ( CID ) es un mecanismo biológico en el que dos proteínas se unen sólo en presencia de una determinada molécula pequeña, enzima u otro agente dimerizante. [1] Los sistemas CID modificados genéticamente se utilizan en la investigación biológica para controlar la localización de proteínas, manipular vías de señalización e inducir la activación de proteínas. [2]
Esquema de dimerización inducida químicamente. Dos proteínas que normalmente no interactúan (arriba) se unen en presencia de un agente dimerizante (abajo).
Historia
El primer sistema CID de molécula pequeña se desarrolló en 1993 y utilizó FK1012 , un derivado del fármaco tacrolimus (FK506), para inducir la homodimerización de FKBP . [2] Este sistema se utilizó in vivo para inducir la unión entre receptores de la superficie celular que no podían unirse de forma normal porque carecían del dominio transmembrana y extracelular. La adición de FK1012 a las células provocó la transducción de señales.
Sistemas de dimerización inducida químicamente.
Aplicaciones
CID se ha utilizado para diversas aplicaciones en la investigación biomédica. En la mayoría de las aplicaciones, cada proteína dimerizante se expresa como parte de una construcción de fusión con otras proteínas de interés. La adición del agente dimerizante químico acerca ambas construcciones e induce interacciones entre las proteínas de interés. CID se ha utilizado para regular y monitorear la transcripción de genes, la transducción de señales y las modificaciones postraduccionales en proteínas.
Recientemente, el CID también se ha utilizado para crear un componente básico de biocomputadoras , las puertas lógicas, a partir de células manipuladas genéticamente. [8] En esta solicitud, dos sistemas CID independientes, uno basado en proteínas vegetales y otro basado en proteínas bacterianas, se expresan en la misma célula. Se puede inducir la dimerización de cada conjunto de proteínas mediante la adición de una sustancia química separada. Al crear proteínas de fusión con las proteínas dimerizantes, proteínas unidas a membranas y proteínas que activan la agitación celular, se pueden crear una puerta AND y una puerta OR que toman agentes dimerizantes químicos como entradas y devuelven un estado erizado o tranquilo como salida.
Referencias
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