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Campos electromagnéticos planares permiten explicar el acople entre péptidos y moléculas de HLA-II

A partir del reciente hallazgo de campos electromagnéticos planares en sistemas proteicos, se propone un mecanismo para explicar la selección, atracción y acople de péptidos con las moléculas de Antígeno Leucocitario Humano Clase II (HLA-II) para su posterior presentación a células T-Helper. El mecanismo aquí planteado explica dichos acoples por primera vez sin recurrir al paradigma de acople molecular "llave-cerradura". Aplicando estos patrones electromagnéticos, se diseñaron ocho péptidos con mejor capacidad acoplante con la molécula de HLA-II que el péptido de acople universal conocido como CLIP, lo cual indica que esta metodología facilita el diseño de péptidos-vacuna con altos valores de binding. Estos patrones electromagnéticos descubiertos por los autores permitieron también explicar la capacidad de acople universal del péptido CLIP, así como proporcionar múltiples soluciones a problemas de la Bioquímica y la Inmunología Molecular.
En la activación de respuestas inmunes, las moléculas de HLA-II son las responsables de presentar los péptidos-antígenos a las células T-Helper para activar con esto la cascada de respuesta. El acople de las moléculas HLA-II con péptidos antígenos es por lo tanto crítico para el diseño de vacunas, ya que esto es crucial para la inducción de memoria inmunitaria. A pesar del polimorfismo exhibido por el complejo HLA-II, los autores hallaron un patrón común y constante de residuos que permite conservar la funcionalidad biológica de estas moléculas. El alto polimorfismo de estas moléculas representa una de las mayores dificultades para el diseño de péptidos-vacuna con suficiente capacidad de acople. Sin embargo, todas las HLA-II presentan estructuras tridimensionales comunes, como la hendidura conformada por las dos cadenas proteicas A y B, entre las cuales se acoplan los péptidos de origen foráneo que serán presentados.
El mecanismo de acople HLA-péptido no ha podido ser explicado satisfactoriamente por las fuerzas intermoleculares conocidas, las cuales actúan solamente a cortas distancias, como es el caso de las fuerzas iónicas que poseen radios de acción de tan solo dos nanómetros. Así, en los modelos de docking molecular sólo se tienen en cuenta los residuos que hacen contacto físico entre las superficies sin tomar en consideración las fuerzas de tipo electromagnético como las halladas por los autores y sustentadas experimentalmente. De aquí se infiere que ninguno de los conceptos clásicos logra explicar las interacciones moleculares de largo alcance que ocurren entre moléculas proteicas. Además, del análisis tridimensional de las proteínas y sus respectivos ligandos, se aprecia que sus acoples no poseen una complementariedad espacial-electrostática bien definida, por lo tanto no explican claramente la selectividad entre dominios proteicos, como lo propone el modelo clásico "llave-cerradura".
Existe evidencia que los procesos biológicos pueden ser inducidos o modulados por campos electromagnéticos de frecuencias características, como lo hace la luz en los sistemas fotosintéticos o el incremento en la actividad catalítica de algunas enzimas al ser irradiadas con campos electromagnéticos. Investigaciones realizadas muestran que las proteínas emiten y absorben radiación electromagnética de frecuencias muy precisas, propias de cada proteína, considerándose que tal radiación es generada por los residuos superficiales de las proteínas que se hallan agrupados alrededor del sitio activo.

• Tapa Nº 2 de 2015 de la Revista Acta Bioquímica Clínica Latinoamericana -ABCL-

En estudios anteriores se halló la existencia de patrones geométricos constantes entre todas las moléculas de HLA-II. Estos patrones de configuración planar fueron denominados Planos electromagnéticos de Cortés-Coral (PECC), puesto que generan, como se infiere en el trabajo, campos electromagnéticos planares. Los PECC están formados por grupos de aminoácidos altamente conservados de una misma especie química dispuestos sobre un mismo plano geométrico. Los PECC poseen capacidad atractiva de largo alcance, lo cual les permite atravesar la proteína completa hasta proyectarse hacia el medio acuoso dirigiéndose hacia otras proteínas con las cuales interactúan y a las cuales posteriormente atraen.
El mecanismo exacto de selección, atracción y acople de péptidos con el HLA-II es poco entendido hasta el presente. En esta publicación los autores plantean un mecanismo fundamentado en los PECC para explicar estos fenómenos, así como el diseño de péptidos con mejor capacidad acoplante que el péptido CLIP.
La función de los PECC es seleccionar y atraer péptidos antígenos y permitir su acople con las moléculas de HLA-II. El concepto de campos electromagnéticos planares explica tales acoples sin recurrir al paradigma de acople molecular "llave-cerradura". El criterio PECC permitió también el diseño de ocho péptidos, cada uno con mejor capacidad de acople que el péptido CLIP. El alto número de coincidencias de los campos PECC con el CLIP explica la capacidad de acople universal de este péptido con todas las moléculas de HLA-II. Finalmente, los resultados obtenidos proporcionan diversas soluciones y nuevos conceptos para la Inmunología
Los campos PECC son generados por sistemas colectivos de residuos idénticos y son capaces de extenderse más allá de la superficie molecular. El acople molecular entre proteínas es por lo tanto inducido por estos campos electromagnéticos de largo alcance y no mediante colisiones físicas aleatorias, como lo explica la teoría cinética molecular.