Caracterización estructural de Heparanasa por RMNnuevas estrategias en la búsqueda de fármacos antimetastásicos

Resumen

Las células tumorales requieren la habilidad de degradar la matriz extracelular para invadir tejidos sanos y convertirse en células metastásicas. Heparanasa es una endo-?-D-glucosidasa capaz de degradar específicamente uno de los componentes de la matriz extracelular, el Heparán Sulfato. Se ha encontrado que la expresión de Heparanasa aumenta en numerosos procesos cancerígenos y que hay una correlación directa entre la producción de Heparanasa y el poder de invasión de las células tumorales. La implicación de Heparanasa en la progresión del cáncer la convierte en una diana muy atractiva para el tratamiento de tumores, enfatizado por el hecho de que parece ser una enzima única, en contraste con las múltiples proteasas implicadas en el mismo fenómeno. Con la finalidad de entender los mecanismos de unión a su sustrato y la actividad catalítica de Heparanasa, se han diseñado y clonado diferentes construcciones de Heparanasa: HEP36-543 (52 kDa), HEP158-543 (45 kDa), HEP158-417 (37 kDa), HEP158-417 (29 kDa), HEP233-417 (21 kDa), HEP36-109 (8 kDa), y se ha optimizado el método de expresión y purificación de estas construcciones. El objetivo de este trabajo fue obtener más información sobre la estructura tridimensional de esta enzima utilizando para ello técnicas de Resonancia Magnética Nuclear. De esta forma, se ha conseguido asignar el esqueleto y las cadenas laterales de varias construcciones de Heparanasa, lo que ha permitido obtener información de la estructura secundaria de la proteína. Ha sido también de gran interés, la identificación de inhibidores de Heparanasa basándose en la combinación de diferentes técnicas biofísicas como la química computacional y herramientas de cribado de fragmentos. Con este fin, se han utilizado diferentes experimentos de Resonancia Magnética Nuclear (water-LOGSY, STD de competición y mapeo de desplazamientos químicos por 15N-HSQC) para la búsqueda de fragmentos que interaccionaran con el centro catalítico de la enzima. Además se han calculado las constantes de disociación mediante Resonancia de Plasma de Superficie, lo que ha permitido la identificación de nuevos compuestos como posibles inhibidores de Heparanasa.