Durante el plegamiento de una proteína in vivo, la célula expresa proteínas auxiliares (chaperonas) para hacer eficiente este proceso. Sin embargo, durante el plegamiento de una proteína in vitro, se requieren conocer los factores físico-químicos a detalle para obtener una proteína correctamente plegada y biológicamente activa similar a la proteína nativa. Las condiciones de plegamiento in vitro se realizan prácticamente de forma empírica; esto es, las condiciones de plegamiento pueden ser diferentes en aquellas proteínas que presentan multidominios, regiones altamente hidrofóbicas o que presentan un alto contenido de puentes disulfuro._x000D_ Nuestro grupo de investigación se interesa en el estudio de proteinas ricas en puentes disulfuro, neurotoxinas provenientes de venenos de arácnidos y de elápidos, así como en beta-defensinas, las cuales presentan propiedades antibióticas. Este tipo de péptidos contienen entre 40 y 70 residuos de aminoácidos estabilizados por 3 o más puentes disulfuro, lo que permite que éstos tengan una estructura relativamente rígida que aumenta la probabilidad de interacciones de alta afinidad con sus moléculas blanco. La estrategia que seguimos para producir estos péptidos es mediante la expresión heteróloga en cuerpos de inclusión en la bacteria E. coli, ya que los cuerpos de inclusión favorecen la purificación del producto final y su expresión se realiza en cantidades suficientes, por ahora la síntesis química no es recomendable para péptidos mayores a 40 aa. Posteriormente se realiza el plegamiento in vitro, sin embargo estos péptidos ricos en puentes disulfuro (neurotoxinas y beta-defensinas) presentan problemas para plegarse eficientemente, esta observación ha sido confirmada ya que su actividad biológica, en su forma plegada, es mucho menor a la actividad biológica del péptido nativo. También hemos observado que la agregación es un problema recurrente en este tipo de péptidos._x000D_ En este proyecto, queremos abordar dos puntos. El primero es identificar las regiones hidrofóbicas de una serie de péptidos ricos en puentes disulfuro, y posteriormente, mediante la técnica del ADN recombinante, reemplazar a aquellos aminoácidos que presenten una alta hidrofobicidad y que pudieran ser causa del agregamiento de estos péptidos durante el proceso de plegamiento in vitro (ver metodología). El segundo es la optimización del plegamiento in vitro considerando sistemas que involucren variables como el par redox, la temperatura, el pH, la fuerza iónica y los agentes caotrópicos entre los mas importantes, mediante un diseño de experimentos._x000D_ La comprensión del proceso del plegamiento in vitro en estos péptidos, ya sea por disminución de la hidrofobicidad o por el uso de variables controlables, sería importante para obtener moléculas biologicamente activas. Este proyecto también repercutiría en el diseño de proteínas para obtener nuevas funciones y en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas asociadas a un fallo en el correcto plegamiento de las proteínas. Así, el estudio del plegamiento in vitro de péptidos ricos en puentes disulfuro resultaría conveniente para diseñar fármacos dirigidos a receptores específicos o para aplicaciones biotecnológicas, particularmente en la industria farmacéutica y en la agricultura, en nuestro caso las neurotoxinas de animales ponzoñosos son esenciales para crear antígenos y por tanto antivenenos, y las beta-defensinas son prototipo de la nueva era de los antibióticos._x000D_

1. Formación de recursos humanos_x000D_ 2. Generación de conocimiento en términos de la función de los aminoácidos en una cadena polipeptídica y su repercución en el plegamiento eficiente o deficiente de esta cadena peptídica. Así mismo, generación de conocimiento en cuanto a la función de neurotoxinas y péptidos antibióticos (Beta-Defensinas)._x000D_ 3. Generación de moléculas con el potencial de tener alto valor agregado para su eventual aplicación en la industria farmacéutica._x000D_ 4. Innovación tecnológica en la producción de ligandos naturales (antibióticos peptídicos y neurotoxinas) mediante la técnica de ADN recombinante. La misma metodología se pueda aplicar para la generación de moléculas genéticamente manipuladas para su uso terapéutico._x000D_ 5. Un sistema de producción de antibióticos peptídicos que pueda ser transferible a la iniciativa privada para fines comerciales._x000D_ 6. Un sistema de producción de antígenos que pueda ser transferible a la iniciativa privada para fines de generación de antivenenos._x000D_ 7. Impulsar estudios de Resonancia Magnética Nuclear de moléculas peptídicas con colaboradores nacionales (i.e. Instituto de Química, UNAM) e internacionales._x000D_