Resumen:
El área de especialidad, y donde se ha enfocado el desarrollo académico de nuestro
Grupo de Investigación en la Biología Estructural. En este sentido, la descripción y comprensión
del funcionamiento a nivel atómico, tanto catalítico como en su caso alostérico, de distintas
proteínas, precisa de un acercamiento multidisciplinario en el cual el conocimiento de la
estructura 3D es importante pero no suficiente. En los años 80 del siglo pasado surgió la idea de
que la descripción 3D de una proteína era suficiente para describir y comprender el mecanismo
catalítico y las implicaciones del mismo. Si bien, se presentaron varios casos con resultados
funcionales, existen multitud de ejemplos en que la mera descripción 3D fue insuficiente para
describir cabalmente el proceso enzimático, y más aún cuando esta descripción 3D se basa
solamente en datos de difracción de rayos X de cristales, es decir, la razón principal de estos
fracasos se debe al uso de una sola técnica durante el proceso descriptivo. Por esta razón, en el
Grupo utilizamos un enfoque integrativo de diversas técnicas con el fin de desentrañar el
comportamiento enzimático y de otras proteínas a nivel atómico, y en algunos casos incluso a
nivel subatómico. El uso de técnicas de Biología Molecular, Microbiología, Purificación y
Química de Proteínas, Cristalogénesis, Difracción de Rayos X, RMN, microPIXE, EPR,
Espectroscopia UV-Visible, RAMAN, CD, SAXS, entre otros, es común dentro del grupo,
generando resultados detallados y a niveles incluso subatómicos, en diversos sistemas proteicos,
sobre todo en aquellos donde la presencia de centros metálicos. En una primera etapa este tipo de
aproximación se utilizó en enzimas con Fe y/o Cu (lacasas y peroxidasas), sin embargo, este
enfoque se ha y seguirá siendo ampliado en concordancia con el desarrollo de los proyectos del
grupo, tanto en metaloenzimas como en otro tipo de enzimas. El desarrollo del grupo ha dado
lugar a una expansión de las líneas de investigación y como resultado de esto actualmente se
estudia la función y características de inhibidores de proteasas; las relaciones estructurales entre
venenos y anticuerpos; las características estructurales que confieren resistencia a altas dosis de
radiación ionizante a ciertos microorganismos; las características estructurales de enzimas que
confieren resistencia frente a antibióticos a microorganismos resistentes; las características
prolongan la vida útil de cristales proteicos con el fin de disminuir los daños intrínsecos de la
exposición a rayos X; las relaciones estructurales en proteínas implicadas en procesos de
biomineralización; los determinantes estructurales que confieren la característica de
biofluorescencia a varias proteínas similares a la proteína verde fluorescente; los mecanismos de
transporte de metales en microorganismos y el estudio estructural de las proteínas que les
permiten a varias especies de camarones el sobrevivir en hábitats altamente contaminados. Todos
estos enfoques tienen un eje en común, el estudio y consolidación de la Bioquímica Estructural
como un área directriz de aproximaciones modernas para resolver problemas desde básicos hasta
aplicados en ciencias bioquímicas. El desarrollo de esta área de Bioquímica Estructural nos ha
permitido alcanzar un reconocimiento local e internacional, con un amplio número de estudiantes
de posgrado y siendo a la fecha el grupo latinoamericano con las estructuras cristalográficas
determinadas y depositadas en el PDB (112 hasta diciembre de 2017).
