Un equipo científico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado determinar por primera vez en España la estructura atómica de un ensamblaje proteico formado por la proteína RIPK1, un regulador fundamental de la muerte celular en procesos inflamatorios, infecciosos y en diversas enfermedades neurodegenerativas. El hallazgo, publicado en Nature Communications, ha sido posible gracias al uso de espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de biosólidos, una técnica de vanguardia que permite analizar proteínas en estados funcionales y patológicos inaccesibles para los métodos tradicionales.
“Esta es una técnica especialmente adecuada para estudiar proteínas en estados funcionales y patológicos que no pueden analizarse mediante métodos tradicionales”, explica Miguel Mompeán, investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) y autor principal del estudio.
RIPK1 forma estructuras fibrilares altamente ordenadas que activan una vía de muerte celular conocida como necroptosis. Esta misma vía ha sido implicada en la pérdida de neuronas en enfermedades neurodegenerativas, como el alzhéimer, lo que convierte la caracterización de estas fibras en un paso esencial para comprender la progresión de estos trastornos.
Las técnicas convencionales, como la cristalografía de rayos X o la RMN en disolución, resultan inviables para estudiar estos ensamblajes debido a la incapacidad de los amiloides para formar cristales, su baja solubilidad y su gran tamaño molecular. En este contexto, la RMN de biosólidos se posiciona como una herramienta decisiva.
El equipo del IQF-CSIC, en colaboración con el Instituto de Biofísica (CSIC–UPV/EHU), combinó RMN de biosólidos y criomicroscopía electrónica para reconstruir la estructura tridimensional del núcleo amiloide de RIPK1. Esta aproximación reveló la disposición precisa de los átomos en el interior de la fibra y permitió visualizar su arquitectura global. Los resultados ayudan a entender cómo se ensamblan de manera controlada estas estructuras y qué alteraciones pueden desencadenar comportamientos patológicos.
El avance ha sido posible gracias al nuevo espectrómetro de RMN de 600 MHz con sonda criogénica específica para biosólidos, uno de solo dos equipos de este tipo disponibles actualmente en el ámbito académico mundial. La instrumentación se encuentra en el Laboratorio Manuel Rico del IQFR-CSIC, nodo principal de la Infraestructura Científico-Técnica Singular (ICTS) Red de Laboratorios de RMN de Biomoléculas (R-LRB).El estudio se enmarca en el proyecto europeo BiFOLDOME, financiado por una ERC Starting Grant, y refuerza la capacidad del sistema científico español para afrontar desafíos emergentes en biología estructural. Con esta investigación, España se posiciona en la vanguardia internacional del estudio de proteínas mediante RMN de biosólidos, un campo en rápida expansión.
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