Un grupo de investigación del CIC bioGUNE revela la estructura de una de las maquinarias celulares para reciclar proteínas
Investigadoras e investigadores del CIC bioGUNE, Instituto Biofisika, NIH (National Institutes of Health, EEUU), BSC (Barcelona Supercomputing Center) e ICVV (Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino) concluyen que las proteínas que necesitan ser recicladas coordinan su propia “recogida selectiva”
El trabajo, publicado en la revista Nature Structural & Molecular Biology, logra descrifrar el proceso de reciclaje de proteínas a escala atómica, fundamental para diseñar mecanismos que permitan corregir los errores por los que algunas proteínas no se reciclan eficientemente o terminan en lugares de la célula que no les corresponde
Un equipo multidisciplinar de investigación del CIC bioGUNE, Instituto Biofisika, NIH (National Institutes of Health, EEUU), BSC (Barcelona Supercomputing Center) e ICVV (Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino) ha conseguido revelar la estructura de una de las maquinarias celulares que permite reciclar proteínas. Esta maquinaria, conocida como ESCPE-1 (abreviatura en inglés de “Endosomal Sorting Complex Promoting Exit 1”), sirve para transportar y reutilizar mas de 60 proteínas diferentes.
Una actividad cotidiana en nuestros quehaceres domésticos es separar el papel, vidrio, latas y plástico, para luego depositarlos en los contenedores adecuados. Gracias al reciclaje conseguimos reducir el consumo de recursos, ahorrar energía y minimizar los residuos. De manera análoga, nuestras células reciclan muchos de sus componentes para lograr beneficios análogos.
La investigación ha sido publicadada en Nature Structural & Molecular Biology, una de las revistas científicas de mayor impacto a nivel internacional en el campo de la biología estructural y molecular.
“Muchas de las proteínas transportadas y reutilizadas por esta maquinaria celular para reciclar proteínas son receptores celulares implicados en el crecimiento y la proliferación celular y aparecen desregulados en diferentes tipos de cáncer. En este estudio, hemos desvelado la organización del ESCPE-1 a escala atómica y analizado cómo los receptores que se van a reciclar contribuyen a su propio transporte. Volviendo a la análogía del papel, vidrio, latas y plástico, es como haber descubierto el mecanismo de recogida selectiva para uno de estos contenedores”, explica Aitor Hierro, investigador Ikerbasque en CIC bioGUNE.
Conceptualmente, el estudio aporta una idea muy simple, pero a la vez fundamental. Las proteínas que necesitan ser recicladas coordinan su propia recogida selectiva.
“Nuestras células usan y reúsan muchos de sus componentes, gestionando eficientemente la localización y disponibilidad de los mismos. Entender estos procesos a escala atómica es fundamental para diseñar mecanismos que puedan reconducir los errores de gestión que provocan que algunas proteínas no se reciclen eficientemente o terminen en lugares de la célula que no les corresponde, como sucede en algunos tipos de cáncer y ciertas enfermedades neurodegenerativas”, señala Aitor Hierro.
El trabajo, que ha sido desarrollado durante los últimos cinco años, ha utilizado dos de las técnicas mas relevantes de la biología estructural: la cristalografía de rayos-X, y la criomicroscopía electrónica. Ambas técnicas requieren de grandes infraestructuras como las que se encuentran en CIC bioGUNE y en BREM (Basque Resource for Electron Microscopy) en el Instituto Biofisika y que, en su conjunto, han permitido abordar con éxito este estudio.
El artículo completo puede consultarse en: https://www.nature.com/articles/s41594-023-01014-7
