Resumen de Proteínas “moonlighting”: identificación y relación con la infección por microorganismes patógenos y en clínica humana
Moonlighting (multitasking, multifunctional) es la capacidad de algunas proteínas de ejecutar dos o más funciones bioquímicas. Normalmente, las proteínas moonlighting son descubiertas por "serendipia". La multifuncionalidad de las proteínas adquiere una mayor importancia a partir de los recientes descubrimientos acerca del proteoma humano (y de animales modelo como el ratón). El mecanismo de “splicing” no da lugar a un gran número de proteínas como se pensaba hasta ahora, sinó que los genes humanos mayoritariamente expresan la denominada isoforma principal, a nivel de proteína. Por ello el moonlighting puede contribuir, o ser la clave, a la complejidad de la célula. Por esta razón, sería de utilidad que la bioinformática pudiera predecir la multifuncionalidad, especialmente debido a la gran cantidad de nuevas secuencias provenientes de los proyectos genómicos. Durante el presente trabajo se han analizado y descrito diferentes aproximaciones que utilizan secuencias, estructuras, interactómica, algoritmos bioinformáticos e información contenida en las bases de datos como UniProt, OMIM, etc, para tratar de contribuir a la identificación de las proteínas multifuncionales. Un primer objetivo de este trabajo ha sido la actualización de la base de datos de proteínas moonlighting, MultitaskProtDB-II (http://wallace.uab.es/multitaskII), que ha servido como banco de trabajo para todos los análisis realizados. Por ejemplo, hemos intentado mapar los dominios funcionales de cada función dentro de la estructura de algunas proteínas importantes de nuestra base de datos. Esto ha permitido, en un cierto número de casos, identificar los dominios relacionados con una o más enfermedades humanas basadas en la proteína multifuncional analizada. De MultitaskProtDB-II, se ha encontrado que un porcentaje significativo de proteínas moonlighting (78%) están relacionadas con enfermedades humanas y que un 48% de ellas son dianas para fármacos actuales. Además, un 25% de proteínas moonlighting de la base de datos actualizada están implicadas en la virulencia de microorganismos patógenos, y hemos propuesto una explicación basada en el hecho de que las proteínas moonlighting, al ser evolutivamente muy conservadas, el huésped evitaría desarrollar una respuesta inmune que podría desencadenar una enfermedad autoinmune. Esto tiene gran importancia en la selección de proteínas candidatas a ser inmunogénicas protectivas en estudios de vacunología reversa. Desde el punto de vista de la evolución de las proteínas moonlighting y a partir del análisis de identificadores GO y de la ortología de interactomas, se sugiere que la segunda función estaría conservada filogenéticamente y que habría muchas más proteínas multifuncionales de lo que se pensaba anteriormente. Finalmente se ha analizado la posible relación evolutiva entre la multifuncionalidad y el desplazamiento de gen no ortólogo.
