Un trabajo recientemente publicado en la revista Redox Biology por el grupo de la Dra. Dolores Pérez-Sala en el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas desvela un gran número de modificaciones postraduccionales en vimentina, actina y tubulina, que ocurren de forma dinámica durante la exposición de las células a estrés redox y su recuperación, en relación con una rápida y pronunciada reorganización del citoesqueleto.
El citoesqueleto es una estructura supramolecular que consta de ensamblajes de proteínas que interactúan y permiten no solo la dinámica celular en procesos esenciales como la migración y la división, sino que también actúan en respuesta al estrés. La rápida remodelación del citoesqueleto necesaria para estos procesos se logra gracias a la participación de proteínas reguladoras y modificaciones postraduccionales (PTMs).
En este trabajo, células cardíacas primarias sometidas a un leve estrés redox utilizando un oxidante mostraron una marcada reorganización del citoesqueleto de actina, microtúbulos y filamentos de vimentina y una posterior recuperación, que se observaron mediante microscopía de fluorescencia. Esta reorganización transitoria del citoesqueleto se acompañó de cambios dinámicos en el conjunto de modificaciones postraduccionales en actina, tubulina y vimentina, que fueron monitorizadas mediante espectrometría de masas de alta resolución. Estas modificaciones mostraron características dependientes de las especies reactivas, y los residuos y dianas proteicas afectadas.
Griesser y col., han identificado y localizado sesenta y dos PTMs diferentes en estas proteínas, revelando la existencia de una "reacción en cadena" que conlleva la generación de múltiples especies reactivas en condiciones de estrés, así como la existencia de ciertos aminoácidos que muestran una especial susceptibilidad para la modificación por diversas especies (“hot spots”). La identificación de nuevas PTMs en estas proteínas avala además la investigación de nuevos mecanismos reguladores del citoesqueleto.
El trabajo es el resultado de una colaboración internacional entre los grupos de Dolores Pérez-Sala (CIB-Margarita Salas) y Maria Fedorova (Universidad de Leipzig), que se ha desarrollado en el contexto del proyecto ITN Masstrplan MSCA nº 675132, H2020 y las Acciones COST CM1001 y CA19105 EpiLipidNet.
Referencia: Dynamic posttranslational modifications of cytoskeletal proteins unveil hot spots under nitroxidative stress. Griesser E, Vemula V, Mónico A, Pérez-Sala D, Fedorova M. Redox Biol. 2021 May 24;44:102014. doi: 10.1016/j.redox.2021.102014. Online ahead of print. PMID: 34062408