Sin manos ni pies, una sola célula humana tiene poco para protegerse de las amenazas circundantes como bacterias o virus. De esta manera, la membrana celular ha evolucionado para ser mucho más que una pared que mantiene el contenido celular dentro y todo lo demás afuera.Al cambiar dinámicamente su forma, la membrana permite a la célula purgarse de los desechos y también atacar las amenazas cercanas. Los científicos japoneses ahora informan cómo el ensamblaje de la proteína Crecimiento de detención específica 7 GAS7 en láminas bidimensionales es crucial para este segundo proceso.
La fagocitosis describe un mecanismo universal a través del cual las células consumen desechos desde el exterior. La membrana celular se deformará en una curvatura conocida como copa fagocítica que se envuelve rápidamente alrededor de los desechos cercanos. Una vez completamente envuelta, los desechos pasarán a los orgánulos específicos quedeshazte de él. Las células inmunes como los macrófagos usan este proceso para consumir y destruir células infectadas o cancerosas.
GAS7 se expresa en muchos tipos de células, pero su función en la deformación de la membrana solo se comprende parcialmente.
"GAS7 se expresa en macrófagos, y los macrófagos dependen en gran medida de la fagocitosis, pero no sabemos la función de GAS7 en estas células", explica Shiro Suetsugu, profesor del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara, quien dirigió el estudio.
Aunque los macrófagos tienen solo 20 o más micras de ancho, la copa fagocítica en sí mide en micras. En otras palabras, la deformación de la membrana requerida para la fagocitosis hace que la célula sea como una serpiente que se desaloja la mandíbula para comer algo tan pequeño como un ratón otan grande como una vaca.
El estudio muestra que la presencia de GAS7 podría marcar qué sitios en la membrana de macrófagos se deformarían en copas fagocíticas. Al exponer los macrófagos al zimosán, un tipo de glucano que los científicos usan para modelar microbios, los investigadores encontraron GAS7 junto con una variedad deotras moléculas indicativas de los inicios de fagocitosis acumuladas.
De particular interés para Suetsugu era una región específica en GAS7, el dominio Bin-Amphiphysin-Rvs167, o BAR. Los dominios BAR vienen en varios tipos y son responsables de la capacidad de una proteína para doblar la membrana celular. Las estructuras cristalinas revelaron un distintivoLa morfología del dominio GAS7 BAR es el dominio F-BAR con una pequeña protuberancia en su superficie.
"Estos dominios formaron oligómeros filamentosos con superficies planas. Los oligómeros tenían una asimetría debido a dos bucles específicos de GAS7, de modo que un lado está más cargado positivamente que el otro. Supuestamente, el lado cargado positivamente podría ser la unión a la membranasuperficie ", dice Suetsugu.
Los mutantes en estos bucles comprometieron la fagocitosis de macrófagos para zymosan.
"Nuestros hallazgos indican que la oligomerización y la unión a la membrana de GAS7 son esenciales para la formación de la copa fagocítica", continuó Suetsugu.
GAS7 es solo una de las muchas proteínas esenciales que han evolucionado para apoyar la fagocitosis. El esclarecimiento de las funciones de las muchas proteínas involucradas en este mecanismo universal explicará no solo la dinámica de la membrana, sino también información sobre cómo las células podrían prosperar y, por lo tanto,crecer en organismos multicelulares.
"Otros análisis aclararán cómo los oligómeros de GAS7 cooperan con otras proteínas para regular la deformación de la membrana en la fagocitosis", dice Suetsugu.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Nara de Ciencia y Tecnología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :