Dime con quién andan tus proteínas y te diré qué hacen tus células

Hacia la mitad de la segunda parte del Quijote, Sancho empieza a darse cuenta de que está perdiendo el juicio. Y en un conocido monólogo cita el refrán Dime con quién andas, decirte he quién eres, para expresar que seguramente se deba a la compañía de don Quijote. A pesar de su sencillez, o quizás precisamente gracias a ella, Sancho siempre encuentra un buen refrán con el que captar las claves de la vida. Y para un bioquímico esto significa que sabe mucho de proteínas, porque las proteínas son las moléculas que llevan a cabo casi todas las funciones de la célula y, por tanto, de la vida.

Es precisamente la interacción con otras moléculas —generalmente otras proteínas—lo que hace que la función de una proteína se vea potenciada o bloqueada. Podemos decir que el estado de asociación de una proteína juega un papel esencial en la regulación de su función y, por tanto, en la vida de la célula. Y de ahí el Dime con quién andan tus proteínas y te diré qué hacen tus células del título.

El caso de la ARN polimerasa I es especialmente interesante porque realiza una función esencial: sintetizar la maquinaria encargada de fabricar todas las proteínas de la célula. La ARN polimerasa I, que fue objeto de un artículo nuestro en este mismo periódico, funciona a altísima velocidad cuando las células crecen, pues necesitan una enorme cantidad de nuevas proteínas. Sin embargo, cuando las células dejan de crecer, generalmente en respuesta a un cambio severo en las condiciones externas, la ARN polimerasa I debe inactivarse para que la supervivencia no se vea comprometida. Cualquier fallo en la regulación de este sistema puede tener graves consecuencias. Por ejemplo, en muchas células cancerígenas, la actividad de la ARN polimerasa I aumenta de forma descontrolada, lo que conduce a un crecimiento rápido y, por tanto, a la expansión del tumor.

¿Y por qué digo que podríamos aplicarle el refrán anterior? Porque, según acabamos de publicar en eLife, revista fundada a finales de 2012 por el Nobel Randy Schekman como alternativa a las revistas científicas clásicas, la asociación de la ARN polimerasa I a distintas proteínas determina si una célula crecerá o entrará en estado de latencia. Cuando las condiciones de crecimiento son favorables, la ARN polimerasa I se une a un factor activador, lo que le permite realizar su importante trabajo. Sin embargo, cuando hay escasez de nutrientes, la enzima se separa del factor activador y se une a otra copia de sí misma, lo que las inactiva mutuamente.

También hemos observado que una región muy concreta de su compleja estructura es responsable tanto de la asociación con el factor activador como de la interacción con otra copia de sí misma para inactivarse. En consecuencia, dicha región resulta esencial para regular la actividad de la enzima y, por tanto, para controlar el destino de la célula según las condiciones externas.

Como hemos dicho antes, el crecimiento descontrolado de las células se apoya en gran medida en una actividad exacerbada de la ARN polimerasa I. De esta forma, si logramos reducir su actividad a niveles normales, estaremos frenando el crecimiento celular descontrolado y, con ello, la progresión de los tumores. Por lo que estos nuevos resultados dan una pista hacia dónde se podría enfocar una futura estrategia terapéutica.