Antecedents i interessos de recerca

El grup de recerca de RMN de biomolècules (BioNMR) forma part del departament de Química Inorgtànica i Orgtànica de la Universitat de Barcelona i està ubicat al Parc Científic de Barcelona, al costat de la Instal·lació Científic-Tecnològica Singular (ICTS) de RMN.

El grup de RMN de biomolècules usa mètodes biofísics, especialment RMN, així com química biològica, biologia molecular i mètodes computacionals per a l'estudi de proteïnes involucrades en processos de regulació en els quals la din&agrace;mica és un element essencial.

Les proteïnes intrínsecament desordenades (PID) són essencials per a la regulació dels organismes eucariotes. Les cèl·lules eucariotes han d\’integrar dinàmicament múltiples estímuls i respondre eficientment. Les estratègies procariotes, exemplificades pel clàssic operó Lac, no poden respondre a demandes tals com les associades al control del cicle cel·lular o la formaci&ocuate; de teixits.

Els elements de regulaci%oacute; clàssics estan basats en variacions del paradigma “pany i clau”, en el que una clau nomès obre una porta, encara que hi pugui haver múltiples i sofisticats panys, La regulació per PIDs sembla que, conceptualment, pot descriure\’s millor como un programa d\’ordinador que decideix, en un determinat moment, quines portes poden ser obertes por una targeta amb un determinat xip.

El nostre repte es descobrir les regles de programaci&ocute; i els programes específics que expliquen la funci&ocute; d\’algunes PIDs. Amb això, pretenem anar més enllà del paradigma estructura-funci&ocute; y moure\’ns cap a un nou paradigma de informació-funció.

Regions desordenades de cinases de la família Src.

Actualment estem estudiant el domini intrínsecament desordenat de c-Src, una cinasa de tirosina implicada en una gran varietat de vies de senyalització. Aquest domini, anomenat Únic, està present en tots els membres de la família Src (SFK) i és el principal responsable de la seva especificitat.

El domini Únic forma, juntamant amb els dominis SH4 y SH3, una unitat de regulaci&ocuate; funcional.

Les SFKs pertanyen a una important classe de proteïnes ancorades a la superfíície interna de la membrana cel·lular per mitjà de dominis desordenats acabats en un grup lipídic. El nostre grup ha proposat la hipòtesi que aquestes proteïnes defineixen una frontera (“boundary layer”) amb característiques intermèdies entre les dues i les tres dimensiones que anomenem la frontera desordenada de la cèl·lula (Disordered Boundary of the Cell)

Altres línies de recerca

Fosfatases. Durant molt de temps hem estudiat la fosfatasa de baix pes molecular (lmw-PTP) que reverteix l\’acció de cinases y desfosforila e inactiva a la pròpia c-Src. Hem utilitzat la lmw-PTP com a sistema model per a estudiar autoassociació feble amb mesures de relaxació, mètodes hidrodinàmics, RMN de 129Xe, SAXS, mètodes de disseny de fàrmacs, l\’efecte de l\’atapeïment molecular (crowding) y la acció de cosoluts. Actualment també estem estudiant calcineurina, una fosfatasa de serina/treonina dependent de calci.

Proteïnes bacterianes i la regulació de la patogenicitat. La creixent resistència a antibiòtics constitueix una greu amenaça per a la salut humana. La regulació selectiva dels gens adquirits d\’altres bactèries augmenta la capacitat de manteniment de la resistència en absència d\’antibiòtics. La proteïna Hha, actuant como a co-reguladora de H-NS, proporciona la selectivitat requerida. El nostre grup ha obtingut informació estructural i dinàmica clau per entendre el mecanisme d\’aquesta selectivitat. La proteïna Hha &ecute;s pleiotròpica i forma part tamb&ecute; d\’un sistema toxina-antitoxina que regula la formació de biofilms, un altre element de resistència a antibiòtics. La antitoxina TomB utilitza un nou mecanisme que implica nomès interacciones transitòries.

Metodologia. El grup de RMN de biomolècules contribueix al desenvolupament i l'aplicació de noves metodologies de RMN. En particular els membres del grup estan treballant en la polarització nuclear dinàmica i en les propietats de radicals lliures estables. Aquest grup és el laboratori de referència de la ICTS de RMN de Barcelona, de la qual M. Pons és el director científic.

Finançament