Investigación
10 Mar 2020
Nuevo modelo estructural para los extremos de microtúbulos
Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Dra. Marian Oliva, del departamento de Biología Estructural y Química del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, ha publicado un nuevo modelo estructural para los extremos de los microtúbulos en la revista eLife, que incluye además un artículo Insight. El hallazgo podría explicar los efectos nocivos de algunos agentes antitumorales como el taxol y rompe con conceptos preestablecidos y considerados como dogma en el campo de los microtúbulos.
Los microtúbulos son polímeros del citoesqueleto constituidos por heterodímeros de tubulina α/β ensamblados en un cilindro pseudo-helicoidal. Son responsables de procesos esenciales durante el crecimiento y la división celular, siendo un objetivo clave para los fármacos antitumorales que modulan la dinámica de estos filamentos. Los microtúbulos están lejos de ser estructuralmente homogéneos y, en cambio, muestran una cubierta de GTP estabilizadora en los extremos. Muchas proteínas reguladoras reconocen este sello distintivo, mientras que muchas otras se unen una vez que la hidrólisis de GTP ha desencadenado algunos cambios estructurales. Sin embargo, el vínculo químico-estructural entre el sitio de hidrólisis de GTP y la red de microtúbulos es todavía un tema de debate.
El trabajo de Estévez-Gallego et al. analiza los microtúbulos (y sus componentes básicos, tubulina) a lo largo del ciclo de la GTPasa utilizando sistemas modelo que crecen a partir de análogos que imitan cada uno de los pasos de hidrólisis (GTP, estado de transición GDP•Pi y GDP). Una combinación de técnicas estructurales de alta y baja resolución con un sistema in vitro controlado bioquímicamente ha permitido demostrar que la tubulina no cambia la longitud axial tras la hidrólisis de GTP, lo que era un concepto muy bien establecido en el campo. Además, este trabajo plantea una nueva hipótesis en la que la expansión de la red descrita anteriormente podría ser una etapa posterior a la hidrólisis, involucrada en las regiones diferenciadoras de liberación de Pi dentro del filamento.
Referencia: Structural model for differential cap maturation at growing microtubule ends. Juan Juan Estévez-Gallego, Fernando Josa-Prado, Siou Ku, Rubén M. Buey, Francisco A. Balaguer, Andrea E. Prota, Daniel Lucena-Agell, Christina Kamma-Lorger, Tohshiki Yagi, Hiroyuki Iwamoto, Laurence Duschesne, Isabel Barasoain, Michel O. Steinmetz, Denis Chrétien, Shinji Kamimura, J. Fernando Díaz, María A. Oliva eLife (2020);9:e50155 doi:10.7554/eLife.50155.
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