Para soportar el estrés mecánico externo y manejar el tráfico de varias sustancias, una célula necesita ajustar su membrana circundante. Esto se hace a través de pequeñas hendiduras en la superficie celular llamada cavernas. Para estabilizar su membrana, las células utilizan la proteína EHD2, que puede activarse y desactivarse para alternar entre una forma inactiva cerrada y una forma activa abierta. El descubrimiento, realizado por investigadores y colegas de la Universidad de Umeå, se publicó recientemente en la revista PNAS.
Las Caveolae juegan un papel clave cuando las células se ajustan a su entorno. La ausencia de estas pequeñas hendiduras se asocia con enfermedades graves cuando los músculos y las células grasas se desintegran o cuando las células de los vasos sanguíneos funcionan mal. En una colaboración que involucra un amplio espectro de análisis biofísico, bioquímico y biológico celular, los investigadores han identificado el ciclo mecanicista de la proteína EHD2 y cómo regula la dinámica de las cavernas en la membrana celular.
"El hecho de que la proteína EHD2 ayude a las células a adaptarse a su entorno podría ser de importancia crítica para la forma en que las cavernícolas afectan la capacidad de las células musculares para reparar o absorber y almacenar las capacidades de las células grasas", dice Richard Lundmark, investigador del Departamento de Biología Médica Integrativa de la Universidad de Umeå y autor correspondiente del artículo.
El descubrimiento fue realizado por el grupo de investigación de Richard Lundmark en el Departamento de Biología Médica Integrativa y el Laboratorio de Medicina Molecular Infecciosa de Suecia (MIMS), junto con colegas de la Universidad de Gotemburgo en Suecia y de la Universidad Albert-Ludwigs-Universität Freiburg y la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg en Alemania.
Los investigadores demuestran cómo la molécula ATP sirve como combustible permitiendo que el EHD2 se una a la membrana celular y asuma un estado abierto donde las partes de la proteína se insertan en la membrana celular. Esta posición permite la formación de los llamados oligómeros a partir de la proteína, que estabiliza la membrana en un estado fijo. Una vez agotadas las moléculas ATP, la proteína se libera de la membrana y asume un estado inactivo y cerrado. Los dominios internos de la proteína EHD2 la mantienen en esta forma inhibida cuando no está en contacto con una membrana celular.
"Esta investigación muestra cómo el ciclo mecanicista de EHD2 que describimos desempeña un papel clave en la capacidad de las cavernícolas para estabilizar las membranas celulares", dice Richard Lundmark.
En el artículo, los investigadores también describen cómo utilizaron un nuevo método basado en la absorción y reflexión de la luz infrarroja. Junto con la analítica avanzada, este nuevo método se puede utilizar para estudiar estructuras de los estados de proteínas ligadas a membranas, que es difícil de lograr utilizando otras técnicas. Usando este método, los investigadores pudieron mostrar el cambio drástico de conformación en EHD2 cuando se une a una membrana.
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| Leyenda Este es el Dr. Richard Lundmark, del Departamento de Biología Integrada de Medi-cal (IMB) / Medicina Molecular de Infección de Suecia (MIMS) de la Universidad de Umeå. Crédito Mattias Pettersson Restricciones de uso Universidad Mattias Pettersson/Umeå |
"El hecho de que la proteína EHD2 ayude a las células a adaptarse a su entorno podría ser de importancia crítica para la forma en que las cavernícolas afectan la capacidad de las células musculares para reparar o absorber y almacenar las capacidades de las células grasas", dice Richard Lundmark, investigador del Departamento de Biología Médica Integrativa de la Universidad de Umeå y autor correspondiente del artículo.
El descubrimiento fue realizado por el grupo de investigación de Richard Lundmark en el Departamento de Biología Médica Integrativa y el Laboratorio de Medicina Molecular Infecciosa de Suecia (MIMS), junto con colegas de la Universidad de Gotemburgo en Suecia y de la Universidad Albert-Ludwigs-Universität Freiburg y la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg en Alemania.
Los investigadores demuestran cómo la molécula ATP sirve como combustible permitiendo que el EHD2 se una a la membrana celular y asuma un estado abierto donde las partes de la proteína se insertan en la membrana celular. Esta posición permite la formación de los llamados oligómeros a partir de la proteína, que estabiliza la membrana en un estado fijo. Una vez agotadas las moléculas ATP, la proteína se libera de la membrana y asume un estado inactivo y cerrado. Los dominios internos de la proteína EHD2 la mantienen en esta forma inhibida cuando no está en contacto con una membrana celular.
"Esta investigación muestra cómo el ciclo mecanicista de EHD2 que describimos desempeña un papel clave en la capacidad de las cavernícolas para estabilizar las membranas celulares", dice Richard Lundmark.
En el artículo, los investigadores también describen cómo utilizaron un nuevo método basado en la absorción y reflexión de la luz infrarroja. Junto con la analítica avanzada, este nuevo método se puede utilizar para estudiar estructuras de los estados de proteínas ligadas a membranas, que es difícil de lograr utilizando otras técnicas. Usando este método, los investigadores pudieron mostrar el cambio drástico de conformación en EHD2 cuando se une a una membrana.
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