Publicado 21/12/2020 10:33CET

Investigadores españoles allanan el camino para el estudio 'in vitro' del proceso para la organización del citoesqueleto

Investigadores españoles allana el camino para el estudio in vitro del proceso para la organización del citoesqueleto
Investigadores españoles allana el camino para el estudio in vitro del proceso para la organización del citoesqueleto - CNIO

MADRID, 21 Dic. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del laboratorio de Organización de Microtúbulos del IRB Barcelona, dirigido por Jens Lüders, y del Grupo de Complejos Macromoleculares en la Respuesta a Daños en el ADN, liderado por Óscar Llorca en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), han logrado por primera vez reconstituir in vitro anillos de y-tubulina (yTuRC) humano, que se encarga de iniciar la formación de los microtúbulos.

De esta forma, los expertos han allanado el camino para el estudio 'in vitro' del proceso de formación de los microtúbulos, esencial para la organización del citoesqueleto. Además, han determinado su estructura en 3D mediante criomicroscopía electrónica. La clave de su éxito radica en la identificación de que el complejo proteico RUVBL es esencial para el ensamblaje de yTuRC.

Los microtúbulos son componentes del citoesqueleto esenciales para los procesos de transporte intracelular y división celular. Los microtúbulos no se forman espontáneamente en las células, sino que requieren de yTuRC que sirve como molde sobre los que se inicia la formación de nuevos microtúbulos.

Las mutaciones en algunos de los componentes de yTuRC causan defectos en el desarrollo neurológico como la microcefalia, y también se han relacionado con defectos en la retina. "Aunque el yTuRC se descubrió hace 25 años, el campo no había logrado producirlo de manera recombinante in vitro. Este nuevo logro abre la puerta a estudios destinados a dilucidar el mecanismo por el que se inicia la formación de los microtúbulos y de cómo se regula este proceso", ha explicado Lüders, para informar de que también permitirá el estudio de las mutaciones halladas en pacientes y comprender mejor cómo causan la enfermedad.

La dificultad para ensamblar el yTuRC in vitro se debe no solo a su compleja arquitectura tridimensional, sino también a que el complejo proteico RUVBL es esencial para el ensamblaje y formación del anillo de ?TuRC en las células.

"Cuando empecé este proyecto, analicé datos anteriores que disponía, y me di cuenta de que nunca antes se había considerado que RUVBL fuera necesario para ensamblar yTuRC, fue muy gratificante ver que esto, de hecho, ha sido la clave de nuestro éxito", ha explicado primer autor y estudiante de doctorado en el laboratorio de Organización de Microtúbulos del IRB Barcelona, Fabian Zimmerman.

Al mismo tiempo, Llorca ha informado de que el grupo ha estado explorando durante años las funciones de RUVBL en el ensamblaje de complejas estructuras macromoleculares relevantes en cáncer. "Descubrir que RUVBL también es esencial para la formación de ?TuRC abre nuevas vías de investigación para comprender cómo las células construyen estructuras funcionales complejas", ha añadido.

Finalmente, la co-primera autora, Marina Serna, ha detallado que el yTuRC es una estructura muy grande construida por múltiples subunidades interconectadas. "Determinar su arquitectura en 3D ha sido un desafío inmenso, que ha sido posible gracias a los avances en los métodos de criomicroscopía electrónica que nos permitieron observar moléculas individuales de este complejo con un altísimo nivel de detalle", ha zanjado.

Este trabajo ha recibido apoyo financiero del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España (MCIU/ AEI), el Instituto de Salud Carlos III, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), la Comunidad de Madrid, la Obra Social 'La Caixa' y el programa de 'Investigación e Innovación Horizon 2020' de la Unión Europea con una beca 'Marie Sklodowska-Curie'.