Cómo las proteínas remodelan las membranas celulares.

Pequeñas "burbujas" con frecuencia se forman en las membranas de las células y  se absorben en  su interior. El proceso involucra proteínas EHD - un enfoque de la investigación del Prof. Oliver Daumke del MDC. Él y su equipo ya han arrojado luz sobre cómo estas proteínas se reunen sobre la superficie de una célula y remodelan su membrana.

EHDs presentes en la célula están en un estado inhibido (arriba izquierda). Una vez que el lazo de proteínas a la membrana, se cambia a un estado active  construyendo cadenas que pueden deformer la membrana y estabilizar las deformaciones tubulares, como se muestra en la parte superior. Fotografía: Arthur Alves de Melo, MDC

Los actores de los parques de atracciones pueden transformar simples globos en figuras elaboradas con pocos giros. Lo hacen por "pellizcos de" secciones de la superficie del globo - un método similar al utilizado por las células para crear pequeñas burbujas conocidas como vesículas para el transporte de moléculas. Las vesículas se utilizan para tomar nutrientes y juega un papel importante en la transmisión de señales neuronales.

Las proteínas EHD son un tipo de máquina molecular responsable de la creación de vesículas. Estas proteínas se unen en el interior de una membrana celular, donde forman largas cadenas y estructuras de anillos. Los anillos entonces invaginan la membrana, se contraen como un cordón y, finalmente, separar la vesícula de la superficie de la célula.

Oliver Daumke del centro Max Delbrück de Medicina Molecular en la Asociación de Helmholtz (MDC) está investigando la función y la estructura espacial de estas proteínas EHD. En un estudio anterior, él y su equipo analizaron la estructura tridimensional de EHDs en una forma inactiva - es decir, no ligada a la membrana. Hasta ahora, los científicos no sabían cómo las proteínas EHD se activan, se fijan a la membrana y forman estructuras tubulares.

Junto con colegas internacionales, Daumke y su estudiante de doctorado Arthur Alves de Melo ahora publican un artículo en la actual edición de la revista científica PNAS que describe la forma activa de esta máquina EHD molecular - lo que ocurre cuando entra en contacto con la membrana. Al comparar las estructuras de proteínas activas e inactivas, descubrieron que las moléculas EHD se abren cuando se unen a la membrana, exponiendo regiones especializadas. Una de estas regiones les permite organizarse en cadenas extendidas y como estructuras anulares. Otra región reorienta hacia la membrana y ancla las máquinas moleculares en la superficie celular.

Con este trabajo, el equipo de Daumke ha descrito ahora dos pasos en la operación de EHDs. "Para entender el ciclo de funcionamiento y, por tanto, la función completa de estas máquinas moleculares  EHD, ahora debemos analizar varios otros Estados," dice él. "Es una tarea para los próximos años".