Dentro de cada celda hay una infraestructura compleja de orgánulos que realizan diferentes funciones. Los orgánulos deben intercambiar señales y materiales para que la célula funcione correctamente. Las nuevas tecnologías están permitiendo a los investigadores ver y comprender las redes que conectan estos orgánulos, lo que les permite construir mapasde las rutas comerciales que existen dentro de una celda. Un estudio se publicará en la edición del 29 de septiembre de la Revista de Química Biológica informa el uso de un método emergente para identificar proteínas que permiten que dos orgánulos, las mitocondrias y el retículo endoplásmico, se unan entre sí.
"Piense en [un orgánulo] como un ferry que atraca en un sitio, descargando y cargando pasajeros y automóviles, y luego yendo a otro sitio y haciendo lo mismo", dijo Jeffrey Golden, profesor del Hospital Brigham and Women's y HarvardFacultad de medicina que supervisó el trabajo. "Su capacidad para atracar, cargar y descargar carga requiere guías o rampas de ancho y altura específicos que conectan el bote y la tierra o no pueden cargar y descargar libremente".
Los puntos de contacto entre el retículo endoplásmico RE y las mitocondrias son esas "rampas" y "guías" que permiten estos contactos. Permiten actividades importantes como la señalización, el intercambio de calcio y lípidos, y el control de la fisiología mitocondrial. Conexiones defectuosas entre ERy las mitocondrias se han implicado en varias enfermedades neurodegenerativas, incluidas la enfermedad de Alzheimer, Parkinson y Huntington. Las proteínas que conectan y unen el RE y las mitocondrias están bien estudiadas en la levadura, pero las conexiones entre estos orgánulos en organismos multicelulares como los mamíferos son más complejas ymenos entendido
El colaborador de Golden, Ginam Cho, y el investigador Il-Taeg Cho tuvieron la idea de buscar proteínas importantes para el contacto mitocondrial ER mediante un método desarrollado recientemente para mostrar el contacto entre proteínas. El método aprovecha una enzima llamada ascorbato peroxidasa, o APEX, que puede unir la biotina comúnmente conocida como vitamina B7 a las proteínas cercanas. El equipo diseñó células para producir mitocondrias que tenían APEX unido a sus membranas externas, y luego agregó biotina a las células para que el APEX lo use para etiquetar proteínas cercanas.
Luego, el equipo aisló partes de la célula que contenían el ER, purificó las proteínas que tenían biotina unida e identificó las que se encuentran en el ER mediante espectrometría de masas. Debido a que el APEX estaba unido a las mitocondrias, solo aquellas proteínas que se acercaronla proximidad a las mitocondrias podría haber unido biotina. Por lo tanto, la biotina sirvió como una especie de sello de pasaporte que indicaba qué proteínas habían estado involucradas en el contacto ER-mitocondrias.
"Anteriormente era factible observar solo una molécula a la vez para evaluar con qué interactuaba", dijo Golden. "El método que hemos utilizado es más rápido y permite una visión imparcial de todo el sistema y de lo que sucede en ese momentointerfaz de orgánulos "
Utilizando este método de detección, los investigadores se centraron en una proteína ER llamada RTN1a, que anteriormente se sabía que contribuía a la forma del ER. En los experimentos de seguimiento, confirmaron que esta proteína también ayudó a las mitocondrias a unirse al ER.
Este estudio plantea la posibilidad de que los defectos en RTN1a puedan contribuir a los problemas experimentados por pacientes con enfermedades neurodegenerativas, pero los investigadores no lo sabrán con certeza hasta que realicen experimentos adicionales, incluidos estudios similares en células neurales.
Golden especula que las proteínas importantes para el contacto ER-mitocondrial podrían ser diferentes en diferentes tipos de células.
"¿El hígado usa las mismas proteínas para controlar este tipo de interacciones que las células neurales? ¿Es una [proteína] más importante para el intercambio de calcio y otro conjunto de proteínas más importante para el intercambio de lípidos?", Preguntó Golden. "Creo que haymucha biología celular que simplemente no conocemos y que podríamos responder [usando este método] "
El equipo ahora está utilizando el método de espectrometría de masas APEX para comparar proteínas involucradas en contactos mitocondriales ER entre células neurales normales y derivadas del paciente.
"Hay muchas cosas interesantes que podemos hacer", dijo Il-Taeg Cho.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :