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Reconstrucción 3D de ESCPE-1 (combinaciones de heterodímeros de proteínas de la familia SNX).
Cerdanyola del Vallès, 19 de enero 2024 Un artículo publicado en la revista Nature Structural & Molecular Biology ha llegado a la conclusión que las proteínas que deben de ser recicladas coordinan su propia "recogida selectiva". El estudio es el resultado de una colaboración internacional del CIC bioGUNE, el Biofisika Institute, NIH (National Institutes of Health, USA), el BSC (Barcelona Supercomputing Center) y el ICVV (Institute of Vine and Wine Sciences).
Mediante el análisis con luz de sincrotrón en la línea de luz XALOC del ALBA (entre otras técnicas), el equipo de investigación ha determinado la estructura de una de las maquinarias celulares para el reciclaje de proteínas. Esta se conoce con el nombre de ESCPE-1 (del inglés Endosomal Sorting Complex Promoting Exit 1) y su función es transportar y reusar más de 60 proteínas diferentes. Entender el proceso de reciclaje de las proteínas dentro de las células es crucial para diseñar mecanismos para corregir errores que causan un reciclaje ineficiente o una localización inadecuada de las proteínas dentro la célula.
Una actividad habitual en nuestras tareas domésticas es separar papel, vidrio o plástico para depositarlos en los contenedores adecuados. Mediante el reciclaje, podemos reducir el consumo de recursos, ahorrar energía y minimizar los residuos. De la misma forma, nuestras células reciclan muchos de los componentes para conseguir los mismos beneficios.
"Muchas de las proteínas transportadas y reutilizadas por esta maquinaria que las recicla son receptores implicados en el crecimiento y la proliferación celular, que se desregulan cuando se padecen diferentes tipos de cáncer. En este estudio, hemos revelado la organización del ESCPE-1 a escala atómica y mostramos cómo los receptores a reciclar contribuyen a su propio transporte. Volviendo a la analogía del papel, el vidrio y el plástico, es como descubrir el mecanismo de recogida selectiva de uno de estos contenedores.", explica Aitor Hierro, investigador principal de Ikerbasque del "Membrane Trafficking Lab" del CIC bioGUNE.
Conceptualmente, el estudio pone encima la mesa una idea muy sencilla pero fundamental. Las proteínas que se tienen que reciclar coordinan su propia recogida selectiva. "Nuestras células utilizan y reutilizan muchos de sus componentes gestionando de forma muy eficaz su localización y disponibilidad. Entender estos procesos a nivel atómico es esencial para diseñar mecanismos que puedan corregir errores en esta gestión, donde algunas proteínas no se reciclan bien o acaban en lugares de la célula que no les atañen, como pasa en algunos tipos de cáncer y determinadas enfermedades neurodegenerativas", añade Hierro.
El estudio, que se ha llevado a cabo durante los últimos cinco años, ha utilizado dos de las técnicas más relevantes en biología estructural: la cristalografía de rayos X y la microscopia crioelectrónica. Ambas técnicas requieren grandes infraestructuras como el ALBA, el BREM (Basque Resource for Electron Microscopy) del Institut Biofisika de Bilbao y el eBIC (electron Bio-Imaging Centre) en el Reino Unido, que juntos han abordado con éxito esta investigación.
