Plegamiento de las proteínas: Un problema interdisciplinario

Abstract

La predicción teórica realizada por L. Pauling en 1951 de la existencia de un estado termodinámicamente estable con estructura helicoidal para ciertos tipos de proteínas, establece por primera vez un puente entre los campos de la Biología Molecular y la Física. La confirmación experimental de este hecho, observada primero por Watson y Crick para la molécula del ADN en 1953 y posteriormente por Kendrew para la molécula de mioglobina en 1958, establece simultáneamente la relación existente entre función y estructura. Un ejemplo de esta relación es el hoy conocido problema del plegamiento de una proteína (protein folding), el cual se refiere a la elucidación de los mecanismos a través de los cuales una proteína adquiere una configuración tridimensional unívoca y termodinámicamente estable. La existencia del estado plegado es imprescindible para que pueda ejercer sus funciones biológicas. En este trabajo presentamos una revisión de las ideas principales que han ubicado al problema del plegamiento de las proteínas como uno de los retos para la Física, la Química y la Biología del siglo XXI.

Translated abstract

L Pauling's theoretical prediction (1951) on the existence of a thermodynamically stable helicoidal configuration for certain biological molecules, proposes for the first time a bridge between Molecular Biology and Physics. The experimental confirmation of this fact came out from both Watson and Crick in 1953 for DNA molecule and Kendrew et al. in 1958 for the myoglobine molecule. Simultaneously, these remarkable experiments provided solid evidence for the form-function paradigm. An outstanding example of this paradigm is the so called protein folding mechanism. In this process, a one-dimensional chain of aminoacids is transformed into three-dimensional structure with biological activity. In this work we review some of physical approaches developed over the past decades to shed some light into one of the greatest challenges faced by Physics, Chemistry and Biology along the last century.