TORC1 es un complejo enzimático que controla el crecimiento normal de nuestras células; pero, cuando es demasiado activo, puede promover enfermedades como el cáncer. Un estudio dirigido por biólogos de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, y publicado en eldiario Naturaleza describe cómo el azúcar regula la actividad de TORC1, a través de un mecanismo sorprendente. En presencia de este nutriente, los TORC1 individuales estimulan los diversos procesos metabólicos que permiten que las células crezcan. En ausencia de azúcar, los TORC1 se ensamblan en una estructura tubular, produciendoinactivos y, por lo tanto, se detiene el crecimiento celular. La formación y el desmontaje de estos túbulos son fáciles de observar en las células vivas, lo que, en el trabajo futuro, permitiría identificar compuestos que interfieren con este proceso. Como reguladores del crecimiento celular, tales compuestosrepresentaría una interesante estrategia contra el cáncer.
Algunos de los tesoros de la Isla de Pascua son invisibles. En la década de 1960, los investigadores descubrieron una bacteria que produce un compuesto con potentes propiedades antifúngicas. La llamaron rapamicina, del nombre nativo de la isla Rapa Nui. Aunque evolutivamente distante, los hongos ylos mamíferos comparten gran parte de la bioquímica básica que impulsa el crecimiento celular. De hecho, se descubrió que la rapamicina también inhibe el crecimiento de las células humanas, en particular las células cancerosas.
El objetivo de la rapamicina TOR, descubierto por primera vez en levadura, luego en humanos, es una enzima que regula el crecimiento. El profesor Robbie Loewith, director del Departamento de Biología Molecular de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, descubrió que TOR está presente endos complejos proteicos distintos, TORC1 y TORC2, para regular diferentes procesos relacionados con el crecimiento.
Los sitios activos de enzimas se vuelven inaccesibles
TORC1 es hiperactivo en varias enfermedades, incluido el cáncer, que es un problema importante de salud pública. "Las células cancerosas aumentan enormemente las vías de crecimiento y, por lo tanto, son particularmente sensibles a la presencia de azúcar. Por lo tanto, queríamos entender cómo este nutriente regula la actividadde TORC1 ", explica el investigador. Gracias a una colaboración con investigadores de UNIGE, la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda y la École Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL, se reveló la aparición de una nueva estructura TORC1 en las células:" Cuandolas células se ven privadas de glucosa, los TORC1 individuales se unen para formar una estructura tubular que puede alcanzar una quinta parte del tamaño de la célula. La formación de este túbulo, que llamamos TOROID, permite el almacenamiento y la inactivación de TORC1 que detiene el crecimiento celular", explica Manoël Prouteau, miembro del grupo de Ginebra y primer autor del artículo.
Una construcción molecular filmada en vivo
Este estudio, realizado bajo el paraguas del Centro Nacional de Competencia en Investigación NCCR, por sus siglas en inglés 'Chemical Biology', también mostró que la nueva adición de glucosa provoca el rápido desmontaje de los TOROID, permitiendo que las células reanuden su crecimiento con el posteriorreactivación de TORC1 liberados ". Este trabajo se ha realizado en levaduras; de hecho, muchos de los descubrimientos relacionados con TOR se han realizado en levaduras antes de ser confirmados en mamíferos. Por lo tanto, es muy probable que los TOROIDs existan y funcionen de la misma manera en humanos", señala Robbie Loewith.
El ensamblaje y desensamblaje de TOROID, la hélice proteica más grande descubierta hasta la fecha, se puede observar fácilmente gracias a los espectaculares avances en los métodos de microscopía. Esto permitirá buscar compuestos que puedan estabilizarlos o desestabilizarlos dentro de las células.los compuestos serían de gran interés clínico como modificadores del crecimiento celular.
Este descubrimiento podría allanar el camino para un nuevo enfoque terapéutico para tratar las numerosas enfermedades asociadas con la desregulación de la actividad de TOR. De hecho, aunque la rapamicina ya existe como un inhibidor natural de TOR, tiene efectos secundarios significativos, y se necesitan alternativas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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