Los análogos de ATP se usan para sondear sistemas biológicos. El principio general es que se parecen a una molécula de ATP lo suficiente como para ser biológicamente reconocidos como tales, pero tienen propiedades alteradas deliberadamente que pueden conferir efectos diagnósticos o causales útiles.
Aquí, mencionaré algunas de las técnicas más comunes y con las que personalmente he tenido experiencia.
Un enfoque muy común es modificar la cadena de fosfato de ATP para que no sea hidrolizable, perturbando así su actividad. Esto tiene múltiples usos potenciales: en primer lugar, se puede agregar a un sistema para superar al ATP, por lo tanto, elimina los efectos posteriores de la hidrólisis del ATP. En segundo lugar, puede usarse para atrapar una biomolécula en un estado “unido a ATP” para biología estructural o análisis bioquímico; como el ATP se hidroliza fácilmente a ADP + Pi, de lo contrario esto no es posible.
Sin embargo, ningún análogo de ATP es perfecto, y usted puede atrapar inadvertidamente su molécula en un estado intermedio de hidrólisis de ATP. El uso de múltiples análogos (si es posible) puede mitigar el riesgo de esto, alternativamente, pueden emplearse análisis inteligentes (como la dinámica molecular atomística).
En tercer lugar, el ATP puede modificarse químicamente con una sonda que informa sobre el entorno de la molécula. Un ejemplo de cómo esto podría usarse es mezclar la enzima equilibrada con ATP con ATP fluorescente y registrar el cambio de fluorescencia. A medida que el nucleótido original es reemplazado por el nucleótido fluorescente, verá enfriamiento por fluorescencia o FRET (si excita los triptófanos en la proteína a 290 nm, consulte aquí la respuesta de Robin Corey a What is tryptophan fluorescence y cómo se usa para estudiar proteínas ?).
Sin embargo, debe observarse que, como los restos fluorescentes generalmente tienen al menos un tamaño de anillo aromático, los cambios en la cinética son esencialmente inevitables con respecto a las velocidades de difusión. Para limitar más alteraciones cinéticas, el análogo debe seleccionarse cuidadosamente para evitar perturbar las interacciones específicas nucleótido-proteína.
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Una técnica final, que nunca he probado, es el uso de análogos de ATP como marcadores de afinidad para localizar sitios de unión a nucleótidos dentro de estructuras primarias de proteínas. Esto se usa como un método para aislar proteínas que consumen ATP de una mezcla de otras proteínas, pero también en la asignación de subunidades y topologías en técnicas estructurales de baja resolución, como EM.
Hay una variedad de diferentes análogos de ATP, cada uno adaptado a diferentes propósitos y sistemas. Por ejemplo, ADP-BeFx, ADP.AlF4 y AMP-PNP son análogos de ATP no hidrolizables comúnmente utilizados para el análisis estructural o bioquímico, pero hay muchos más disponibles. En cuanto a las sondas, MANT y TNP son grupos fluorescentes comunes, sin embargo, hay otros disponibles, y de hecho más sondas adecuadas para la absorción de RMN, EPR y UV / VIS.
Hay una visión bastante decente de los principales tipos aquí: página en biologists.org
¿Uno para el muro tal vez?
