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La secreción de cargas voluminosas en la célula

Unos investigadores europeos lograron responder a la pregunta clásica de cómo se genera una megavesícula gracias al estudio del transporte anterógrado de cargas voluminosas de moléculas de colágeno y quilomicrones desde el retículo endoplasmático.
La secreción de cargas voluminosas en la célula
El complejo de proteínas de cubierta II (COPII) convencional reviste vesículas que transportan proteínas secretadas desde el retículo endoplasmático (RE) al aparato de Golgi y que tienen un diámetro de entre 60 y 90 nm. Las células humanas expresan 28 tipos diferentes de moléculas de colágeno que presentan dominios helicoidales triples rígidos de 450 nm de longitud. Además del colágeno, otras moléculas secretadas como los quilomicrones y las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) son demasiado grandes para ser incorporadas en las vesículas revestidas por COPII. El proyecto financiado por la Unión Europea CUPS (Reconstitution of CUPS in vitro and assessing the mechanism of their cargo packing during unconventional protein secretion) acabó estudiando los mecanismos moleculares que subyacen a la secreción de cargas voluminosas en células de mamífero.

Estudios previos demostraron que una de las proteínas de transporte y organización del aparato de Golgi (TANGO), la proteína TANGO1, desempeña un papel clave en el transporte anterógrado de cargas voluminosas de procolágeno desde el RE. TANGO1 se localiza en puntos de salida del RE y para que esta proteína lleve a cabo el transporte de procolágeno es necesario un evento de fusión de membrana. Durante el proyecto CUPS, los investigadores identificaron todo el complejo de proteínas relacionadas con la secreción de cargas voluminosas. Estos descubrieron que la formación de la megavesícula de secreción requería la participación de la proteína TANGO1 y de diferentes proteínas de fusión de membrana, las denominadas proteínas SNARE (Syntaxin 18, BNIP1, USE1 y YKT6).

La proteína TANGO1 recluta vesículas de membrana del compartimento intermedio del RE y el aparato de Golgi (CIREG) que contienen YKT6 en dominios del RE enriquecidos con procolágeno. Por tanto, la proteína TANGO1 es clave tanto para el empaquetamiento de cargas voluminosas en el lumen como para el reclutamiento de vesículas de membrana del CIREG en la superficie citoplasmática del RE. Estos datos demostraron que el crecimiento de megavesículas de secreción para el trasporte anterógrado de colágeno desde el RE tiene lugar mediante la incorporación de membranas del CIREG a dominios del RE enriquecidos con procolágeno por un proceso mediado por la proteína TANGO1.

La última parte del proyecto se centró en el estudio de la secreción de otras moléculas voluminosas como los quilomicrones y las VLDL desde el RE, ya el aumento de su concentración en el plasma sanguíneo está relacionado con el desarrollo de placas ateroscleróticas. Los datos revelaron que la pérdida de la proteína TANGO1 o de su homóloga TALI reducía no solo la secreción de quilomicrones y VLDL, sino también la secreción asociada de apolipoproteína B.

Las proteínas TANGO1 y TALI interaccionan con la apolipoproteína B para reclutar moléculas lipídicas voluminosas en los puntos de salida del RE. La pérdida de estas proteínas conduce a la acumulación de quilomicrones y VLDL en el RE, un proceso que posiblemente conduce al desarrollo de ateroesclerosis.

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Palabras clave

Retículo endoplasmático, colágeno, TANGO1, TALI, quilomicrones, apolipoproteína B
Número de registro: 190861 / Última actualización el: 2017-01-16
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