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Los científicos reconstruyen los factores implicados en la formación de autophagosomes

Autophagy, del Griego para “uno mismo-comer”, es un proceso esencial que aísla y recicla componentes celulares bajo condiciones de la tensión o cuando los recursos son limitados. Los cargamentos tales como proteínas misfolded u organelos dañados se capturan en una división doble del membrana-salto llamada el autophagosome y apuntada para la degradación.

Preocupaciones fundamentales de una pregunta exacto cómo estos “bolsos de basura” forman en la célula. Los científicos llevados por las martas de Sascha de los laboratorios de Max Perutz, una empresa conjunta de la universidad de Viena y la universidad médica de Viena, ahora han reconstruido los primeros pasos en la formación de autophagosomes.

Muestran que las vesículas minúsculas cargadas con la proteína Atg9 actúan como la semilla de la cual el autophagosome emerge. El estudio se publica en “ciencia”.

La primera forma de Autophagosomes como membranas acopladas en la célula, que entonces vienen engulle el material celular señalado para la destrucción. La formación de estas membranas es catalizada por una maquinaria compleja de proteínas.

Tenemos un conocimiento muy bueno de los factores implicados en la formación de los autophagosomes, pero cómo vienen juntas iniciar la formación de estas membranas ha sido hasta ahora enigmática.”

Martas de Sascha, líder del grupo, laboratorios de Max Perutz

Uno de los factores es Atg9, una proteína cuya importancia en el proceso era sabida, pero cuyo papel no estaba sin obstrucción. Atg9 se encuentra en pequeñas vesículas intracelulares.

Los investigadores Justyna Sawa-Makarska, Verena Baumann y Nicolás Coudevylle del laboratorio de las martas ahora muestran que forman una plataforma en la cual la maquinaria autophagy pueda montar para construir el autophagosome.

“Las vesículas Atg9 son abundantes en la célula, que los medios ellos se pueden reclutar rápidamente cuando los autophagosomes son necesarios”, explican las martas de Sascha del líder del grupo.

Las células encapsulan el cargamento en vesículas, para poderlas ser transportadas y degradar correctamente en un ambiente químico que sea diferente al que está encontrado normalmente en células. Autophagosomes por lo tanto consiste en una membrana doble hecha de fosfolípidos.

Este envolvente grasiento crea un empaquetar impermeable que separe el material de los alrededores acuosos de la célula y de las marcas él para la degradación. Sin embargo, las vesículas Atg9 no suministran el bulto de los lípidos al crecimiento autophagosome.

¿De dónde el material para esta membrana entonces viene? Los científicos también han encontrado una respuesta posible a esta pregunta: “Podríamos mostrar que las proteínas de la transferencia del lípido del recluta de las vesículas Atg9”, dicen las martas de Sascha. Estas proteínas puentean las vesículas crecientes Atg9 al retículo endoplásmico (ER). De esta manera, los lípidos se transfieren del ER a emerger autophagosome, de modo que pueda crecer de tamaño.

Para entender una maquinaria compleja tenga gusto de la célula, ayuda a menudo a separarla y a reconstruirla. La biogénesis de autophagosome implica las proteínas numerosas. Aislando y caracterizando 21 de estos componentes, los científicos han podido reconstruir piezas de la maquinaria autophagy en el “tubo de ensayo” - un proceso arduo que tomó las martas de Sascha y a sus personas casi diez años.

“Con esta aproximación podríamos reconstituir los pasos tempranos de la biogénesis autophagosome de una manera controlada”, él dice. Con la caja de herramientas elaborada el laboratorio de las martas se ha convertido, los científicos ahora apunta desenredar los pasos siguientes en la biogénesis del autophagosome.

Source:
Journal reference:

Sawa-Makarska, J., et al. (2020) Reconstitution of autophagosome nucleation defines Atg9 vesicles as seeds for membrane formation. Science. doi.org/10.1126/science.aaz7714.