Los investigadores se están acercando a la comprensión de los procesos moleculares que hacen que partes de las membranas celulares se transformen en pequeños tubos que pueden transportar moléculas dentro y fuera de las células.
Los biólogos celulares de la Universidad de Kyoto querían averiguar si las enzimas 'volteadas' pertenecientes a la familia P4-ATPasa estaban involucradas en inducir a las membranas celulares a cambiar de forma. Estas enzimas invierten lípidos específicos entre las capas interna y externa de la membrana. Hasta ahora,no ha quedado claro si desempeñaron un papel en el cambio de la curvatura de la membrana, porque los científicos no pudieron ver su actividad junto con la deformación de la membrana.
Los investigadores desarrollaron un proceso para permitirles hacer exactamente eso. Etiquetaron las moléculas fluorescentes a las proteínas 'BAR' con detección de curvatura que están presentes en el citosol y observaron cómo se comportaron.
Se sabe que cuando un tipo de dominio BAR, llamado N-BAR, se recluta a la membrana celular, penetra en la bicapa lipídica de la célula, induciendo la formación de una pequeña curvatura hacia adentro. La proteína detecta este cambio en la curvatura,lo que lleva al reclutamiento de más dominios N-BAR, que se unen entre sí a lo largo de una parte de la membrana, lo que desencadena su transformación en un tubo.
Los dominios BAR y F-BAR, por otro lado, no hacen esto, a menos que, según los investigadores, se haya activado una enzima de flotación especial, llamada ATP10A, en las células. ATP10A voltea la fosfatidilcolina lipídica desde la capa externa hacia la internade la membrana celular, causando un pequeño cambio en su curvatura. Cuando se activó ATP10A, los dominios BAR y F-BAR detectaron un cambio en la curvatura y se unieron a la membrana celular. Luego, las proteínas se unieron entre sí a lo largo de la membrana celular,y transformó esa parte en un túbulo que sobresale hacia adentro. Esto no sucedió en las células en las que ATP10A estaba apagado.
"El aumento de la flexión de la membrana plasmática hacia adentro por la expresión de ATP10A mejora la endocitosis", explica Hye-Won Shin, de la Escuela de Graduados de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Kioto. La endocitosis es el proceso en el que una parte de una célula engulle moléculas externas para su posterior procesamiento.
"La membrana plasmática también cambia dinámicamente la forma durante la migración celular, la invasión de células cancerosas, la división celular, la absorción de nutrientes y la entrada de patógenos y virus en las células", explica Shin. "Este estudio es la primera evidencia de cambios en el lípido transbilayer"la composición inducida por P4-ATPasas puede deformar las membranas biológicas ", dice ella.
El estudio se publica en el último número de El diario EMBO .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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