Molecular Crystallography- X-ray Unit at CNB
El receptor CXCR4 es un receptor de quimioquinas acoplado a proteínas G que presenta un único ligando, CXCL12 (SDF-1α). CXCR4 participa en la quimiotaxis leucocitaria, promueve la retención de precursores hematopoyéticos en la médula ósea hasta su completa diferenciación, y es crítico en el desarrollo embrionario, posibilitando el desarrollo cardiovascular y del sistema nervioso. CXCR4 se ha asociado con varios procesos patológicos como metástasis tumorales, infección por VIH-1 y leucemias.
En un estudio para definir nuevos antagonistas del CXCR4, hemos identificado una región del transmembrana VI de CXCR4 que al ser mutado origina un receptor que no es capaz de transmitir la señal de SDF-1α. Mediante estudios de dinámica molecular y mimetizando el efecto del mutante con un compuesto de bajo peso molecular, se aislaron varias especies químicas capaces de bloquear la función de CXCR4 y todavía unir su ligando original, aunque todavía desconocemos la zona de unión sobre el receptor y el mecanismo de acción de dichos compuestos.
En este proyecto proponemos:
1.- Expresar y purificar CXCR4 en su forma nativa utilizando el sistema de expresión de células de insecto mediante infección con baculovirus.
2.- Realizar estudios de crio-microscopía electrónica para obtener la estructura del receptor en presencia y en ausencia de los compuestos identificados.
3.- Describir las interacciones y el mecanismo de acción de dichos compuestos con el receptor.
4.- Optimización de los compuestos obtenidos para mejorar sus propiedades fármaco-cinéticas.
El estudiante se verá implicado en los puntos 1 y 2, adquiriendo conocimientos clave en: diseño de construcciones de proteína, manejo de DNA y clonaje, expresión de proteínas en sistemas heterólogos (baculovirus, bacteria) y purificación de proteínas de membrana. Así mismo, aprendería nociones básicas de microscopía electrónica, tanto en lo referente a preparación de muestras como colección de datos y análisis de los mismos.