Los científicos saben que las células en todos
los organismos superiores se unen entre sí para el desarrollo, la
arquitectura, el mantenimiento y el funcionamiento de los tejidos, pero
no se conocía hasta ahora cómo se gestiona esta acción. Investigadores
del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, en sus siglas en inglés)
de la Universidad de Florida (Estados Unidos) han resuelto parte
de este rompecabezas mediante la definición de la estructura de una
proteína conocida como a-catenina, que es esencial para este proceso.
El trabajo, publicado por la revista 'Nature Structural &
Molecular Biology', concluye que las células del hombre se unen entre sí
por medio de complejas adhesiones de la superficie celular, llamadas
uniones adherentes. Las uniones adherentes se compone de tres tipos de
proteínas cadherina, a-catenina y -catenina.
En primer lugar, los receptores de cadherina, que atraviesan la
membrana celular, dirigen la unión de las células entre sí mediante
dominios que se proyectan fuera de la célula. En segundo lugar, sus
dominios de cola, que se encuentra en el interior de la célula, se unen a
la proteína -catenina, que, a su vez, está ligada a a-catenina.
El término catenina se deriva de la palabra latina para la cadena,
catena, y estas tres proteínas, literalmente, hacen una cadena. Este
complejo se estabiliza cuando el extremo de la cadena, a-catenina, se
une a la estructura molecular de la célula, el citoesqueleto, sin lo
cual las células enlace serían simplemente pilas amorfas, según la
investigación.
Además los investigadores explican en su estudio que las
alteraciones de cadherinas, -catenina y / o a-catenina pueden conducir a
cambios marcados en la señalización celular, el crecimiento y la
migración, con la consiguiente producción de anomalías y cáncer.
Los científicos siempre han sabdio que a-catenina forma enlaces
con el citoesqueleto mediante la unión a una proteína llamada F-actina
(la "F" significa filamento), que se encuentra en especies que van desde
la levadura a los seres humanos. La paradoja ha sido que, a pesar de
ser capaz de unirse a la actina F por sí sola, la unión de a-catenina
para la F-actina y -catenina son, en el tubo de ensayo, excluyentes
mutuamente.
Para resolver esta paradoja, los científicos cristalizaron y
determinaron la estructura de una longitud completa de a-catenina casi
humana. Esta estructura demostró por qué a-catenina no puede,
simultáneamente, unirse a F-actina y -catenina, ya que,
específicamente, en su estado no ligado, a-catenina ha demostrado ser un
dímero asimétrico, donde las dos subunidades tienen diferencias
notables en su arquitectura que aparecen juntos para crear el sitio de
unión de F-actina. La unión de -catenina a a-catenina interrumpe la
interacción de sus dos subunidades, cambian su arquitectura y desplazan a
F-actina.
La segunda parte del rompecabezas, cómo se enlazan células con
proteínas cadherina--catenina y complejos de a-catenina-F-actina, se
resolvió cuando los científicos descubrieron que otra proteína de
citoesqueleto llamado vinculina, que también puede unirse a la actina F,
juega un papel crítico en este proceso. Los investigadores
establecieron las estructuras de dimérica a-catenina sola y cen el
complejo con preactivado vinculina, cuyos resultados mostraron que
vinculin unión no perturba el dímero a-catenina y que ambas partes del
complejo vinculin-a-catenina eran de hecho capaces de unirse a la actina
F, un escenario que estabiliza los complejos de adhesión.
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