Presentación y líneas de investigación

El grupo de Ingeniería de Proteínas trabaja en dos líneas de investigación que presentan como denominador común el uso de las ribonucleasas como modelo de estudio. Nuestro interés se centra en la familia de la ribonucleasas pancreáticas y concretamente en el estudio de la ribonucleasa de páncreas bovino o RNAsa A. El estudio de estos enzimas se ha potenciado en los últimos años debido a que algunos miembros de esta familia presentan actividades biológicas que permitirían utilizarlos como agentes terapéuticos o como marcadores de diferentes patologías. Una de las moléculas a destacar es la onconasa, un enzima de origen anfibio, que actualmente está en fases de estudio II y III en ensayos clínicos como agente antitumoral.

Las dos líneas de investigación que se llevan a cabo actualmente son las siguientes:

1. Estudio de las bases moleculares de las actividades biológicas de las ribonucleasas. Diseño de ribonucleasas con actividades biológicas especiales.

Del conjunto de actividades biológicas que presentan los miembros de la superfamilia de ribonucleasas pancreáticas, nos ha interesado especialmente la citotoxicidad selectiva para células antitumorales y la actividad bactericida. Hemos conseguido variantes de ribonucleasas con propiedades citotóxicas y estamos evaluando las posibilidades como agentes antitumorales o antimicrobianos.  Del mismo modo, hemos iniciado recientemente el diseño, la producción y caracterización de zimógenos de ribonucleasas pancreáticas con una potencial actividad antiviral.
El objetivo de profundizar en el conocimiento de los mecanismos moleculares que permiten que una ribonucleasa presente propiedades citotóxicas es mejorar la capacidad de las toxinas ya existentes, así como diseñar nuevas drogas que puedan ser utilizadas como agentes terapéuticos.

2. Estudios sobre el plegamiento proteico utilizando el modelo de las ribonucleasas pancreáticas.

En esta línea se estudia comparativamente el efecto de la temperatura y la presión en la estructura y plegamiento proteico y se utilizan diferentes técnicas físico-químicas combinadas con la utilización de variantes de ribonucleasas construidas por mutagénesis dirigida. El trabajo está integrado en una red de investigación internacional que se dedica al estudio de la estabilidad y el camino del plegamiento proteico bajo condiciones extremas y, especialmente, bajo condiciones de alta presión y temperatura. El conocimiento que se adquiera en este campo puede tener diferentes aplicaciones que abarquen campos diversos como la medicina o la industria farmacéutica o las empresas biotecnológicas. Nuestro grupo colabora con diferentes laboratorios europeos a través de una red financiada por la Unión Europea para llevar a cabo estas investigaciones.
Otro de los objetivos de esta línea es caracterizar los determinantes estructurales de la oligomerización de las ribonucleasas pancreáticas. La formación de estructuras oligoméricas se realiza mediante el intercambio de dominios de las proteínas implicadas (3D-swapping). Este proceso se produce en la formación de agregados amiloides presentes en algunas enfermedades relacionadas con un mal plegamiento proteico.