Mei Hong (química)

Mei Hong (nacida en 1970) es una química biofísica chino-estadounidense y profesora de química en el Instituto Tecnológico de Massachusetts ( MIT) . ^{[ 1 ]} Es conocida por su desarrollo creativo y la aplicación de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de estado sólido (ssNMR) para dilucidar las estructuras y los mecanismos de las proteínas de membrana , las paredes celulares de las plantas y las proteínas amiloides . Ha recibido numerosos reconocimientos por su trabajo, entre ellos el Premio Nakanishi de la Sociedad Química Estadounidense en 2021, el Premio Günther Laukien en 2014, ^{[ 2 ]} el premio al Joven Investigador de la Sociedad de Proteínas en 2012 y el premio de Química Pura de la Sociedad Química Estadounidense en 2003.

Hong creció en China y completó su licenciatura en química en el Mount Holyoke College ( summa cum laude ) en 1992 y un doctorado en la Universidad de California, Berkeley, en 1996. Allí trabajó en el laboratorio de Alexander Pines para investigar la estructura y dinámica de los fosfolípidos utilizando RMN de ángulo variable. Después de un año de estancia postdoctoral en el laboratorio de Robert G. Griffin en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, se trasladó a la Universidad de Massachusetts Amherst y desarrolló enfoques de marcaje isotópico biosintético para avanzar en la determinación de la estructura de proteínas mediante RMN de estado sólido. Comenzó como profesora asistente en la Universidad Estatal de Iowa en 1999, se convirtió en profesora asociada en 2002 y catedrática en 2004, y ocupó la primera Cátedra John D. Corbett de 2007 a 2010. En 2014, regresó al Instituto Tecnológico de Massachusetts como profesora de química. ^{[ 1 ]}

La investigación de Hong se centra en dilucidar la estructura, la dinámica y el mecanismo de las proteínas de membrana mediante RMN de estado sólido. Es particularmente conocida por su estudio en profundidad de las proteínas Matrix-2 (M2) de los virus de la influenza A , responsables de todas las pandemias de gripe de la historia. M2 es un canal de protones activado por ácido y una proteína de escisión de membrana del virus de la influenza. ^{[ 3 ]} Los estudios de RMN de estado sólido de Hong han proporcionado información sobre el mecanismo de conducción de protones de este canal, cuantificando las tasas de transferencia de protones y los equilibrios entre el agua y el residuo de histidina selectivo de protones . ^{[ 4 ] [ 5 ]} Demostró que el fármaco antiviral amantadina inhibe la conducción de protones mediante la oclusión directa del poro del canal. ^{[ 6 ]} Determinó la estructura de unión al colesterol de la proteína M2, lo que arroja luz sobre cómo el colesterol media la función de escisión de membrana de M2. ^{[ 7 ]} En 2020 determinó la estructura de la proteína M2 del virus de la influenza B ^{[ 8 ]} y la estructura de la proteína de la envoltura del SARS-CoV-2, ^{[ 9 ]} esta última en respuesta rápida a la COVID-19. Las estructuras de BM2 de 1,5 Å en los estados cerrado y abierto revelaron diferentes mecanismos de activación de BM2 en comparación con la AM2 del virus de la influenza. La estructura de la proteína de la envoltura del SARS-CoV-2 de 2,1 Å constituye la base para el diseño de fármacos antivirales.

Otras proteínas de membrana que el grupo de Hong ha estudiado incluyen péptidos antimicrobianos en horquilla β , ^{[ 10 ]} colicinas formadoras de canales , ^{[ 11 ]} y proteínas de fusión virales . ^{[ 12 ]} Determinó la estructura de los poros toroidales de la membrana formados por el péptido antimicrobiano protegrina-1 , ^{[ 10 ]} lo que explicó el mecanismo de disrupción de la membrana de este péptido. Demostró que el dominio transmembrana de las proteínas de fusión virales puede ser conformacionalmente plástico, y la conformación de lámina β puede correlacionarse con la generación de curvatura y deshidratación de la membrana, necesarias para la fusión virus-célula . ^{[ 12 ]}

Hong también ha investigado la estructura y la dinámica de las proteínas amiloides, incluyendo la proteína tau de longitud completa ^{[ 13 ]} y los péptidos Aβ involucrados en enfermedades neurodegenerativas ^{[ 14 ]} , así como las fibrillas amiloides formadas por péptidos diseñados ^{[ 15 ]} . Demostró que la hormona peptídica glucagón se fibrila en una lámina β antiparalela unida por enlaces de hidrógeno con dos conformaciones moleculares coexistentes ^{[ 16 ]} . Estos estudios arrojan luz sobre el origen del polimorfismo estructural, la interacción con el agua ^{[ 17 ]} y la unión de iones metálicos.

Hong fue pionera en el estudio de las paredes celulares vegetales utilizando RMN de estado sólido multidimensional. ^{[ 18 ]} Estos estudios revelaron las interacciones moleculares de los polisacáridos en las paredes celulares vegetales y ayudaron a revisar el modelo convencional de la estructura primaria de la pared celular al proponer un modelo de red única donde la celulosa , la hemicelulosa y las pectinas interactúan entre sí. ^{[ 19 ]} Determinó que el objetivo de unión de la proteína expansina son las regiones enriquecidas con hemicelulosa de las microfibrillas de celulosa, ^{[ 20 ]} lo que proporciona información sobre el mecanismo de relajación de la pared por la expansina.  

Para abordar estas cuestiones, Hong ha desarrollado estrategias de marcaje isotópico , ^{[ 21 ]} experimentos de correlación de RMN multidimensionales , ^{[ 22 ]} técnicas de transferencia de polarización , ^{[ 23 ] [ 24 ]} y métodos computacionales para la asignación de resonancias de espectros de RMN. ^{[ 25 ]}

• Premio Christian B. Anfinsen 2023
• Premio Nakanishi de la Sociedad Química Estadounidense 2021
• Becaria Nirit y Michael Shaoul 2018, Instituto Sackler de Estudios Avanzados, Universidad de Tel Aviv.
• Miembro de la Sociedad Internacional de Resonancia Magnética (ISMAR) en 2016 ^{[ 26 ]}
• Premio Günther Laukien 2014 , Conferencia de RMN Experimental ^{[ 27 ]}
• Premio Irving Sigal para Jóvenes Investigadores de la Sociedad de Proteínas 2012
• Medalla de los Fundadores 2010, Consejo Internacional de Resonancia Magnética en Sistemas Biológicos ^{[ 28 ]}
• Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en 2010 ^{[ 29 ]}
• Premio de Química Pura 2003 , Sociedad Química Estadounidense ^{[ 30 ]}
• Becario de investigación Alfred P. Sloan, Fundación Sloan , 2002
• Premio CAREER 2001, Fundación Nacional de Ciencias
• Premio Beckman para Jóvenes Investigadores 1999 , Fundación Beckman

• Perfil docente de Mei Hong en el MIT.