Formación del peroxisoma a partir de vesículas pre-peroxisomales y restos
A pesar de que su importancia es incuestionable, apenas se conocen la formación y funciones de los peroxisomas, y algunas de las teorías planteadas son objeto de un intenso debate. El proyecto PEROXISCOPY (Morphogenesis of de novo peroxisome formation) ha permitido descifrar en parte cómo se forman los peroxisomas y cuáles son los mecanismos bioquímicos asociados. El objetivo principal de la investigación fue el grupo de los factores de biogénesis peroxisomal (peroxinas, PEX) que entran en juego en la biogénesis del peroxisoma de novo. En la formaxión de los peroxisomas participa la proteína Pex3, y los investigadores se valieron de mutantes de levadura carentes del gen PEX3 para mostrar por vez primera la presencia de vesículas pre-peroxisomales en este mutante. Los resultados demuestran que los peroxisomas no inician su formación a partir del sistema de membranas del retículo endoplásmico cuando se reintroduce el gen PEX3. En su lugar, la proteína Pex3 se distribuye en las estructuras inmaduras pre-peroxisomales en estas células mutantes e induce la maduración de los organelos. Los científicos también estudiaron dos enzimas fundamentales, Pex1 y Pex6. Mostraron que estas proteínas cumplen un papel importante en la importación de proteínas matriciales, pero no en la fusión de las vesículas peroxisomales, como se había propuesto en investigaciones anteriores. Al reintroducir Pex1, la importación de proteínas matriciales se reinstauró y los fantasmas peroxisomales se desarrollaron y transformaron rápidamente en peroxisomas. Se ha demostrado que conservar el número de peroxisomas es fundamental para la fisiología de la célula, y es por ello que los científicos investigaron también la proliferación de los peroxisomas por fisión. Pex11 remodela la membrana peroxisomal durante la fisión y, según los resultados, esta proteína inhibe la actividad de GTPase y de ese modo activa una encima (Dnm1) necesaria para la posterior fisión. La colaboración con un laboratorio con una excelente trayectoria en investigación de peroxisomas animó a repetir la investigación de la función de la Pex19 en la formación de vesículas pre-peroxisomales. Posiblemente se continúe el trabajo utilizando criomicroscopia electrónica con el fin de visualizar la formación de peroxisomas, además de los organelos maduros. El trabajo se ha difundido en revistas científicas prestigiosas, incluidas Journal of Cell Biology (2x) y PNAS. La investigación de PEROXISCOPY ha confirmado que, pese a las apariencias, los peroxisomas cumplen una función clave en el mantenimiento de la fisiología celular y, además, que es necesario adaptar los modelos existentes hasta ahora relativos a su formación.
Palabras clave
Pex, peroxisoma, organelo, levadura, microscopio