Biología Estructural y Celular

Julio J. Caramelo - Fundación Instituto Leloir

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Nuestro laboratorio estudia los mecanismos mediante los cuales las proteínas sintetizadas por una célula adquieren su estructura tridimensional. Fallas en el plegado resultan en proteínas no funcionales, las cuales tienen efectos nocivos para la viabilidad celular. El plegado in vivo es asistido por una diversa familia de proteínas denominadas chaperonas moleculares. Estudiamos el mecanismos del reconocimiento molecular por la chaperonas y cómo los diversos sistemas de chaperonas coordinan sus actividades. Asimismo estudiamos cómo las células responden ante la acumulación de proteínas mal plegadas. En paralelo estamos desarrollando diversas herramientas moleculares para realizar estudios cuantitavivos de los entornos celulares.

Pregunta que se intenta responder

  • ¿Cual es la función de las chaperonas en el plegado in vivo de las proteínas?
  • ¿Como hacen los sistemas de control de plegado para reconocer proteínas mal plegadas?
  • ¿Qué factores determinan la eficiencia en la N-glicosilación de glicoproteínas?
  • ¿Cómo se integra la respuesta celular a proteínas mal plegadas (UPR) con los sistemas de control de calidad de plegado?
  • ¿Cómo se puede determinar el grado de hacinamiento molecular (macromolecular crowding) dentro de una célula?

Metodología que se utiliza

Nuestro grupo emplea una aproximación interdisciplinaria a diversos problemas biológicos, realizando estudios in vivo e in vitro. Hacemos un uso intensivo de técnicas de biología molecular para generar los diversos genes con los que trabajamos. Asimismo empleamos diversas técnicas de biología celular, microscopía y bioquímica para estudiar el comportamiento de estas proteínas en diversos sistemas biológicos (células de mamífero, tripanosoma cruzi, bacterias y levaduras). Usualmente en paralelo dichas proteínas son expresadas en forma recombinante y purificadas para realizar una caracterización biofísica in vitro de las mismas. Para ello usamos una enorme variedad de técnicas experimentales (fluorescencia, dicroísmo circular, RMN, difracción de rayos-X, etc). Esta aproximación nos permite conocer diversos procesos biológicos con una mirada amplia, mezclando conceptos de fisiología celular, evolución molecular y biología estructural.  

Logros

  1. Encontramos los determinantes moleculares que son reconocidos por el sensor de calidad de plegamiento de glicoproteínas.
  2. Demostramos que el sensor de plegado de glicoproteínas participa también en el control del ensamblado de proteínas oligoméricas.
  3. Encontramos que las actividades biológicas de la calreticulina como lectina/chaperona de glicoproteínas y buffer de calcio son mutuamente independientes, y que la localización intracelular de dicha proteína está regulada por los niveles de calcio del retículo endoplásmico.
  4. Hemos desarrollado un sensor fluorescente para medir hacinamiento molecular in vivo.
 

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Julio Javier Caramelo
Jefe de Laboratorio - jcaramelo@leloir.org.ar



Carlos Alberto Labriola
Investigador adjunto CONICET - clabriola@leloir.org,ar



Rodrigo Corti Bielsa
Estudiante de grado



Paula Monserrat Couto
Becario Doctoral CONICET - pmonserrat@leloir.org.ar



Ana Laura Diez
Estudiante de grado



María Soledad Labanda
Becaria doctoral CONICET - mlabanda@leloir.org.ar



Lucas Landolfo
Técnico



Florencia Valle Cardama
Estudiante de grado



Lucía Florencia Zacchi
Becario Posdoctoral CONICET - lzacchi@leloir.org.ar