Investigación puntera en biología estructural

Revelan la organización atómica de una proteína implicada en procesos neurodegenerativos

Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado, por primera vez en España, definir la disposición atómica de un ensamblaje proteico mediante espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de biosólidos. El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, se centra en RIPK1, una proteína que actúa como regulador de la muerte celular en procesos inflamatorios, infecciones y patologías neurodegenerativas.

Por A. G. | Fotografía: IQF-CSIC

01/12/2025

“Esta es una técnica especialmente adecuada para estudiar proteínas en estados funcionales y patológicos que no pueden analizarse mediante métodos tradicionales”, afirmó Miguel Mompeán, investigador en el Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) y responsable del estudio.

Las moléculas de RIPK1 se autoensamblan formando estructuras fibrilares muy ordenadas que activan la necroptosis, una vía de muerte celular. “Sin embargo, cada vez hay más evidencias que señalan esta misma vía como responsable de la pérdida de neuronas en enfermedades neurodegenerativas, lo que hace especialmente relevante entender cómo se organizan las fibras de RIPK1 en la señalización de muerte celular”, añadió Mompeán.

Técnicas clásicas como la cristalografía de rayos X o la RMN en disolución resultan ineficaces para estos sistemas por la falta de cristales, su baja solubilidad y el gran tamaño molecular. “En este contexto, la RMN de biosólidos emerge como una técnica de vanguardia que supera estas limitaciones, ya que permite estudiar sistemas que, por su heterogeneidad, tamaño molecular o escasa solubilidad, quedan fuera del alcance de otras técnicas estructurales”, subrayó el investigador.

Combinación de RMN y criomicroscopía para descifrar la estructura de RIPK1

Para desentrañar la estructura del amiloide funcional de RIPK1, el equipo del IQF-CSIC, junto al Instituto de Biofísica (CSIC–UPV/EHU), combinó RMN de biosólidos y criomicroscopía electrónica. “Gracias a la RMN de biosólidos, ha sido posible determinar la disposición precisa de los átomos de RIPK1 en el núcleo de la fibra, revelando cómo se organiza cada proteína a nivel atómico dentro del ensamblaje”, indicó Mompeán. La criomicroscopía permitió visualizar la arquitectura general, reconstruyendo la estructura tridimensional del núcleo amiloide y aportando claves sobre su formación controlada y los cambios que pueden desencadenar alteraciones patológicas.

Este avance ha sido posible gracias a un espectrómetro de RMN de 600 MHz con sonda criogénica para biosólidos, uno de los dos únicos disponibles en el ámbito académico mundial, instalado en el Laboratorio Manuel Rico del IQFR-CSIC, nodo central de la ICTS Red de Laboratorios de RMN de Biomoléculas (R-LRB). El proyecto europeo BiFOLDOME, financiado por el ERC, ha hecho posible este hito que refuerza la posición de España en biología estructural a nivel internacional.