Redacción
El proteasoma, la “máquina de destrucción de proteínas” de las células, desempeña un papel crucial en la eliminación de proteínas en el cerebro. Ahora, un nuevo estudio publicado en la revista Science ha revelado que su componente esencial, la partícula reguladora 19S, tiene un papel independiente de “pluriempleo” en las sinapsis, por lo que podría ofrecer nuevas oportunidades en el diagnóstico y tratamiento de una serie de trastornos neurológicos.
La teoría de la evolución de Darwin puso de relieve la importancia de la adaptación y la diversidad en el mundo natural. Ahora se sabe que dentro de una célula biológica pueden las proteínas desempeñar también nuevas funciones en nuevos contextos, en el caso de la principal máquina de degradación de proteínas del cerebro, especialmente cuando se sitúa en las sinapsis, lo que revela un mecanismo hasta ahora desconocido que permite que las sinapsis cambien en respuesta a diferentes circunstancias.
El papel de la partícula reguladora 19S del proteasoma siempre ha estado exclusivamente ligado a su funcionamiento en el complejo proteasomal
El papel de la partícula reguladora (19S) del proteasoma siempre ha estado exclusivamente ligado a su funcionamiento en el complejo proteasomal, donde colabora con la partícula catalítica (20S) para reconocer y eliminar proteínas no deseadas o dañadas, un mecanismo crucial para el desarrollo y la función normales del cerebro.
Utilizando una técnica de imagen de superresolución, denominada DNA Paint, el equipo de investigación observó una abundancia de partículas 19S libres en las sinapsis, flotando sin sus compañeras 20S.
“Nos dimos cuenta de que 19S no es sólo un socio de 20S, también funciona sola como regulador independiente de muchas proteínas sinápticas clave”, explica Chao Sun, del Instituto Danés de Investigación para la Neurociencia Traslacional, profesor asociado y autor principal del artículo. “Esto reveló toda una nueva dimensión de nuestra comprensión de la función de las proteínas en las sinapsis”.
Chao Sun: “Nos dimos cuenta de que 19S no es sólo un socio de 20S, también funciona sola como regulador independiente de muchas proteínas sinápticas clave”
Los investigadores descubrieron que las abundantes partículas 19S libres parecen interactuar con una serie de proteínas sinápticas, incluidas las que intervienen en la liberación y detección de neurotransmisores, regulando así la transferencia y el almacenamiento de información en las sinapsis.
“Normalmente, si la célula hace un exceso de copias de un componente proteico, necesita deshacerse de este exceso de copias. Y es que a las células no les gusta tener proteínas de más por ahí cuando no encuentran compañeros que permitan su función. Las llamamos ‘proteínas huérfanas'”, explica Chao Sun. “Pero en este caso, parece que las sinapsis están haciendo uso de estas partículas 19S libres y adaptándolas para cumplir funciones alternativas en las sinapsis”.
Los científicos disponen ahora de una nueva diana tanto para comprender como para tratar enfermedades neurológicas con sinapsis disfuncionales
Con este nuevo descubrimiento, los científicos disponen ahora de una nueva diana tanto para comprender como para tratar enfermedades neurológicas con sinapsis disfuncionales, como la enfermedad de Parkinson y la demencia.
