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Regulación dinámica de los microtúbulos

Los microtúbulos, un componente del citoesqueleto, se encuentran distribuidos por todo el citoplasma y son fundamentales para numerosos procesos celulares. Un equipo de investigación financiado por la Unión Europea ha estudiado la modulación de los efectos de los compuestos anticáncer dirigidos específicamente a los microtúbulos (MT) por parte de las proteínas de unión a microtúbulos («end-binding» o EB), las principales proteínas de la red de interacción de estos.
Regulación dinámica de los microtúbulos
Los microtúbulos desempeñan un papel crucial en funciones celulares como la división, el transporte intracelular y la migración celular, entre otras. Las proteínas de unión a extremos positivos crecientes de los microtúbulos («plus-end-tracking proteins» o +TIP) controlan la dinámica de los microtúbulos y sus interacciones con, entre otros, los cinetocoros mitóticos, el citoesqueleto de actina y la corteza celular. Se trata de un grupo especializado de factores asociados a los microtúbulos que se unen a los extremos crecientes de los mismos y regulan sus funciones. Las proteínas EB son las proteínas principales de la red de interacción de las +TIP y ayudan a enlazar otras +TIP con el extremo creciente de los microtúbulos. La mayoría de las +TIP contienen un motivo Sxip corto conservado a lo largo de la evolución que está implicado en la localización de los extremos crecientes de los MT dependiente de las EB.

El objetivo principal del proyecto MT-TIP INHIBITORS era utilizar diversas estrategias inhibitorias para generar nuevos conocimientos sobre las acciones de los fármacos conocidos como agentes antimicrotubulares (MTA).Estos medicamentos ya se utilizan habitualmente para el tratamiento del cáncer y otras enfermedades pero, hasta ahora, los efectos de las +TIP sobre las acciones de los MTA apenas se han estudiado. Los socios del proyecto utilizaron un modelo de microtúbulo reconstituido in vitro para investigar la influencia de las proteínas EB en los efectos que ejercen los ATM en el crecimiento de los extremos positivos de los microtúbulos.

De este modo, los investigadores descubrieron que las EB sensibilizan los microtúbulos a la acción de los fármacos, tanto en células como in vitro, fomentando desastres (encogimiento rápido de los MT). Además constataron que este efecto ocurría con independencia de la naturaleza del sitio de unión y el mecanismo molecular de acción de los MTA probados. Por otra parte observaron que algunos MTA no sólo inducían catástrofes, sino que podían igualmente inducir el rescate de microtúbulos y invertir el proceso de envejecimiento de los microtúbulos. Los científicos también desarrollaron péptidos capaces de inhibir la interacción y las funciones de las proteínas +TIP endógenas. Dirigiéndose específicamente a los extremos positivos de los microtúbulos, los investigadores consiguieron detener la mitosis, perturbando así la división celular.

En su conjunto, el proyecto aportó información importante sobre los efectos que tienen las proteínas EB sobre diversos fármacos en concentraciones fisiológicas. Otro resultado destacable es el análisis del papel que desempeñan dichas proteínas en la regulación de las funciones de los microtúbulos.

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