Sincrotrón ALBA
A través del análisis en la línea de luz XALOC del Sincrotrón ALBA, un equipo del Centro de Investigación del Cáncer de la Universidad de Salamanca ha obtenido una imagen 3D detallada de la unión entre dos proteínas de hemidesmosomas. Los resultados, publicados en la revista Structure, ayudan a entender cómo se forman estas estructuras de adhesión de los epitelios.
Cerdanyola del Vallès, 17 de mayo de 2019
Los epitelios, como la epidermis, se asientan sobre unas láminas fibrosas, denominadas membranas basales, formadas por proteínas de matriz extracelular. La unión entre epitelios y membranas basales se produce a través de unos complejos multi-proteína localizados en la membrana de las células epiteliales, denominados hemidesmosomas. La integrina α6β4 es una proteína esencial de los hemidesmosomas que se adhiere a proteínas de la membrana basal. En el citoplasma de la célula, las proteínas plectina y BP230 se unen a α6β4 y la conectan con los filamentos intermedios del citoesqueleto. Alteraciones genéticas o autoinmunes que afectan a proteínas de los hemidesmosomas reducen la resistencia de la piel y causan enfermedades como el penfigoide ampolloso y diversos tipos de epidermolísis bullosa.
"A pesar de la relevancia de los hemidesmosomas para la integridad de la piel y otros epitelios, aún se conoce muy poco sobre la estructura y organización de estos complejos. Tampoco está del todo claro cómo se forman y desensamblan estas estructuras", explica José María de Pereda, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular del Cáncer e investigador principal del trabajo.
Con el fin de comprender cómo se organizan los hemidesmosomas, el grupo de investigación ha analizado la interacción entre las proteínas α6β4 y BP230. Primero han identificado las regiones de α6β4 y BP230 entre las que se produce el contacto. Seguidamente han empleado cristalografía de rayos X para resolver la estructura de β4 unida a BP230. "Con anterioridad habíamos caracterizado la interacción entre α6β4 y plectina. Ahora hemos visto que BP230 se une a α6β4 de una forma totalmente diferente."explica el Dr. de Pereda. Este análisis se ha realizado en la línea de difracción de macromoléculas XALOC, en el Sincrotrón ALBA, que permite resolver la estructura de las proteínas a nivel atómico. "El gran nivel de detalle obtenido ha permitido identificar aminoácidos en α6β4 y BP230 que juegan un papel clave para que ambas proteínas encajen" añade. También se han hecho tomado datos en otros sincrotrones como Diamond (Reino Unido) y EMBL-DESY (Alemania).
Estructura del complejo β4(WT)-BP230.
El trabajo también ha revelado que la unión de BP230 a α6β4 es necesaria para la incorporación de BP230 en los hemidesmosomas. Por otro lado, los resultados sugieren mecanismos que podrían romper esta unión cuando los hemidesmosomas se disocian, como por ejemplo durante la cicatrización de heridas.
Referencia: Manso JA, Gómez-Hernández M, Carabias A, Alonso-García N, García-Rubio I, Kreft M, Sonnenberg A, de Pereda JM (2019). Integrin α6β4 recognition of a linear motif of bullous pemphigoid antigen BP230 controls its recruitment to hemidesmosomes. Structure 27, 1-13.
Investigadores del Centro de Investigación del Cáncer describen cómo interaccionan dos proteínas que contribuyen a la resistencia mecánica de la piel.