'Nature Structural & Molecular Biology'.

Descubren cómo dos proteínas ayudan a mantener las células sanas

Actualizado 03/12/2012 13:37:20 CET

MADRID, 3 Dic. (EUROPA PRESS) -

Científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) en Estados Unidos han determinado cómo dos proteínas ayudan a crear orgánulos, o subunidades especializadas dentro de una célula, que desempeñan un papel vital en el mantenimiento de la salud celular. Este descubrimiento abre la puerta a la investigación de sustancias que podrían interferir con la formación de estos orgánulos y conducir a nuevas terapias para el cáncer, según este estudio, publicado este domingo en la revista 'Nature Structural & Molecular Biology'.

La investigación se centra en la estructura y función de las proteínas ATG12 y ATG5, necesarias para formar un orgánulo llamado autophagosome, que actúa como una bolsa de basura que elimina los materiales tóxicos y proporciona nutrición a la célula a través del reciclaje. "Estamos muy contentos de haber determinado la estructura de estas proteínas enlazadas con el fin de que la información esté disponible para hacer el siguiente nivel de investigación", dijo el director de la investigación, Takanori Otomo, del TSRI.

Al comienzo del estudio, Otomo y sus colegas sabían que muchas proteínas trabajan juntas para formar autofagosomas como parte del proceso conocido como autofagia, que descompone proteínas grandes, patógenos invasivos, residuos de células y materiales tóxicos. En este proceso, una proteína clave, LC3, se une a un lípido o molécula de grasa, en la membrana autofagosoma, pero no puede hacerlo sin la ayuda de ATG12 y ATG5, y una célula no formará una autophagosome si el enlace, o conjugado, entre estas dos moléculas no se ha establecido.

Otomo y sus colegas se propusieron determinar la forma del conjugado ATG12-ATG5 y averiguar por qué se necesitaba para lipidación de LC3, cuyos detalles conocieron a través de un método llamado cristalografía de rayos X. Cuando ATG12 y ATG5 se unen, forman una arquitectura rígida y crean un área de superficie que se compone de aminoácidos conservados evolutivamente y facilita la lipidación de LC3, hallazgo que se confirmó con la mutación de los aminoácidos conservados, que impidió una autophagosome de la formación.

Otomo y colegas también identificaron una superficie en el conjugado ATG12-ATG5 que se une a ATG3, otra enzima requerida para unir LC3 al lípido. Con este nuevo conocimiento, los investigadores esperan poder diseñar moléculas que inhiban la formación autophagosome, una línea de investigación que tiene implicaciones para el tratamiento del cáncer: "A medida que comprendamos los mecanismos moleculares de cada etapa de la autofagia, vamos a tener una mejor idea de cómo manipular la vía con fines terapéuticos. Este campo es todavía joven y hay una gran cantidad de incógnitas".

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