Nuevos reguladores de la autofagia
La autofagia, un proceso fuertemente regulado, permite a las células hacer frente a factores estresantes como la inanición. Durante el transcurso de este proceso, las proteínas y los orgánulos citoplasmáticos son incorporados en unas vesículas denominadas autofagosomas. La fusión de autofagosomas con lisosomas motiva la degradación de su contenido, seguido del reciclaje de los nutrientes y de los componentes básicos moleculares en el citosol. La autofagia también ayuda a eliminar del organismo macromoléculas tóxicas y orgánulos dañados. Estudios preliminares identificaron la proteína con pequeño dominio doble hélice alfa superenrollada (SCOC), una proteína de pequeño tamaño del aparato de Golgi, como un regulador de la formación de autofagosomas inducida por la inanición. La proteína SCOC interacciona mediante la proteína de fasciculación y elongación zeta-1 (FEZ1) con complejos quinasa que regulan la formación y la maduración de autofagosomas. Un análisis mutacional posterior vinculó las proteínas SCOC y FEZ1 y los complejos quinasa involucrados con la regulación del desarrollo del sistema nervioso. El proyecto financiado por la Unión Europea SCOC AND FEZ (Functional analysis of SCOC and FEZ proteins in autophagy using mammalian cell models and zebrafish) estudió la función biológica de las proteínas SCOC y FEZ1 en la autofagia empleando un método multidisciplinar. Los investigadores emplearon análisis estructurales para estudiar la interacción entre las proteínas SCOC y FEZ1. En este contexto, análisis de la estructura cristalina de SCOC a una resolución de 2,1 Å revelaron que la proteína SCOC forma un dímero paralelo. Además, análisis bioquímicos y biofísicos permitieron mapear el sitio de unión de FEZ1 y SCOC y obtener más información sobre los aminoácidos implicados en la interacción entre estas proteínas. Análisis bioquímicos y de biología celular de los complejos quinasa señalaron que las proteínas SCOC y FEZ1 regulan el reclutamiento de estos complejos en las zonas de formación de autofagosomas. Finalmente, los investigadores comenzaron a desarrollar un modelo experimental de pez cebra como alternativa a los modelos experimentales de mamífero para el estudio de la autofagia. El pez cebra ha demostrado ser un modelo experimental animal vertebrado excelente para estudiar el desarrollo y enfermedades humanas. Gracias a análisis de expresión genética, se descubrió que las proteínas SCOC y FEZ1 están presentes durante las fases tempranas del desarrollo embrionario en el pez cebra. Posteriormente, los investigadores del proyecto se centraron en el estudio de los fenotipos que afectan al desarrollo temprano del pez cebra en aras de corroborar si estos están originados por defectos en la autofagia. Los resultados del proyecto podrían proporcionar conocimientos de gran valor sobre los factores que afectan a la autofagia en la salud y la enfermedad, hecho que tiene repercusiones de gran calado para el futuro de la biomedicina.
Palabras clave
Autofagia, inanición, autofagosoma, SCOC AND FEZ, pez cebra
