Un nuevo estudio dice que el "interruptor" molecular puede desempeñar un papel en la supresión tumoral

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La investigación recientemente publicada por el biólogo estructural de la Universidad de Indiana Joel Ybe y sus colegas identifica un "interruptor de topología" en la proteína clatrina, cuya función puede arrojar luz sobre los procesos moleculares implicados en la supresión tumoral.

El documento, disponible y presentado en la portada de la edición del 16 de enero de 2013 de FEBS Letters, una publicación de la Federación de Sociedades Europeas de Bioquímica, podría ampliar la comprensión de los científicos sobre la importancia de la clatrina y potencialmente conducir a nuevas estrategias para controlar el cáncer

"Este es un hallazgo totalmente inesperado pero maravilloso", dijo Ybe. "Tiene interesantes implicaciones para comprender el papel que la clatrina puede desempeñar en el crecimiento o la supresión de los tumores".

Ybe es científico investigador sénior en el Departamento de Bioquímica Molecular y Celular de la Facultad de Artes y Ciencias de IU. Los coautores del trabajo son los investigadores posdoctorales Sarah Fontaine y Xiaoyan Lin; El químico de IU Todd Stone; Sanjay Mishra, anteriormente en IU y ahora en la Universidad de Vanderbilt; y Jay Nix del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Normalmente se encuentra en una forma de tres patas llamada trímero, la clatrina se entiende mejor por su papel en la endocitosis, el proceso por el cual las células absorben proteínas y otras moléculas. Pero investigaciones recientes han sugerido que la clatrina en una forma de una sola pierna, o monómero, puede tener un papel en la supresión de tumores. Ybe y su equipo muestran cómo un "interruptor" en la clatrina puede voltearse para producir moléculas de clatrina no triméricas.

"Se sabe que la clatrina funciona como un trímero en la endocitosis mediada por receptores, pero la existencia de la forma monomérica y su papel en la supresión tumoral es menos aceptada", dijo Alexandra Ainsztein, que supervisa las subvenciones de membranas de membrana en el Instituto Nacional de Asuntos Generales. Ciencias Médicas de los Institutos Nacionales de Salud. "Al proporcionar evidencia de un modelo en el que un cambio molecular destrimeriza la clatrina y cambia su distribución celular, este trabajo estimulará nuevas investigaciones sobre roles imprevistos para esta importante molécula en células sanas y enfermas".

En la endocitosis, las moléculas de clatrina triméricas se unen para formar paquetes moleculares que permiten que otras sustancias entren en las células. Hace varios años, los investigadores en Japón publicaron evidencia de que la clatrina también puede servir como un activador de la proteína p53, un conocido supresor tumoral.

Para que la activación tenga lugar, la clatrina y la p53 deben estar presentes en el núcleo de la célula. El problema es que las moléculas de clatrina no pueden penetrar el núcleo en su forma habitual de tres patas. Para ingresar, la molécula de clatrina de tres patas debe ser alterada o "destrimerizada".

Usando cristalografía de rayos X, Ybe y su equipo descubrieron un "interruptor de topología" en la molécula de clatrina. Mostraron que podían romper el interruptor al mutar un aminoácido clave que es parte del interruptor. El resultado: la clatrina fue "detrimerizada"; Las moléculas de tres patas se rompieron en una sola pierna.

Experimentando con células cancerosas y no cancerosas, los investigadores descubrieron que la clatrina de tres patas solo se encuentra en el citoplasma de las células, no en el núcleo. Pero con el "interruptor" roto, la clatrina formó monómeros y también estaba presente en el núcleo, donde potencialmente podría activar la supresión tumoral.

Ybe dijo que los resultados apuntan a la necesidad de investigación adicional para comprender mejor la estructura y función de la clatrina y el papel que desempeña en los procesos celulares, incluidos los involucrados en el cáncer. Con el "interruptor" de clatrina identificado, los investigadores pueden intentar comprender mejor cómo se puede activar, con el objetivo de desarrollar nuevas terapias para suprimir el crecimiento de tumores. Ybe tiene una patente pendiente sobre la idea de utilizar la forma mutada de clatrina para estimular las actividades naturales contra el cáncer de las células humanas.