Bacterias comunicativas

Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado uno de los mecanismos que emplean las bacterias para comunicarse entre ellas. El hallazgo ha sido recogido en el último número de la revista PLOS Biology y se basa en la recreación tridimensional de la estructura de la proteína RapF.

Las bacterias se comunican entre sí para coordinar procesos esenciales como la reproducción y la migración celular. Los mecanismos biológicos de comunicación entre ellas se basan, principalmente, en sistemas de señalización de dos componentes: un sensor y un regulador de respuesta.

El investigador del CSIC en el Instituto de Biomedicina de Valencia Alberto Marina, responsable de la investigación, explica: "Además de estos dos componentes, habíamos observado que unas proteínas auxiliares llamadas conectores también participan en este complejo proceso de señalización". Estas proteínas Rap son conectores prototípicos que modulan la actividad de los reguladores de respuesta y cuya actividad es, a su vez, regulada por los péptidos Phr.

La reconstrucción en 3D de la proteína RapF junto a su péptido asociado PhrF ha permitido identificar un conjunto de residuos responsables de participar en el anclaje del péptido y de su especificidad funcional.

La investigadora del CSIC y corresponsable del trabajo, Francisca Gallego, precisa: "Experimentos posteriores nos permitieron relajar la especificidad RapF-PhrF simplemente cambiando uno de esos residuos, lo que equivale a decir que hemos podido modificar su función".

Para Marina, "el descubrimiento de estos residuos y su sistema de funcionamiento constituye un hallazgo clave para entender los mecanismos de función e inhibición de las proteínas Rap y abre la posibilidad de rediseñar artificialmente este tipo de proteínas de modo que sirvan para reprogramar vías de señalización biológicas, lo que podría tener múltiples aplicaciones en el campo de la biotecnología".

PhrF induced conformational changes disrupt response regulator binding sites.

(A) Side (left) and top view (right) of the superimposition of RapF 3-helix bundle from the PhrF (blue hues) and the ComA (yellow hues) complexes shows that this domain rotates ~155° as a rigid body using the linker region (dark blue and orange for PhrF and ComA complexes, respectively) as a hinge. As a result of the movement α1 helices of TPR1 motif (cyan and dark red for PhrF and ComA complexes, respectively) superimpose but with inverted orientation, extending from three to five helices the helix bundle in the case of RapF-PhrF complex. (B) RR binding to Rap is impaired in the Phr-induced conformation. Spo0F and DNA-binding domain of ComA (green and yellow surfaces, respectively) were placed in the RapF-PhrF structure by aligning the 3-helix bundle of RapF-Spo0F (3Q15) and RapF-ComA (3ULQ) with RapF-PhrF structure. RapF-PhrF is represented in ribbon and colored the N-terminal portion in magenta and the TPR domain in blue, view from the side (left) and the top (right).

La investigación también ha contado con la participación del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras.

Fuente: CSIC

Imagen de la Semana: Gangliósidos y ácido siálico

La imagen de la semana corresponde a la molécula que facilita la dispersión del VIH: los gangliosidos con ácido sialico.

Las células hospedadoras favortias del VIH son los linfocitos T, para llegar a ellas se une a células dendriticas (DC) que lo transportan hasta los linfocitos. Las DC deberían ser capaces de acabar con el virus, pero en cambio lo que hacen es transportarlo.

Dos grupos de investigación, uno español, liderado por Nuria Izquierdo-Useros y Javier Martinez-Picado, y otro alemán, liderado por Maier Lorizate y Hans-Georg Kräusslich, han descubierto porque las DC actúan de esa forma.

La forma en la que las células del sistema inmunitario reconocen a los virus es a través de las proteínas que hay en la superficie vírica. En el caso del HIV entre esas proteínas víricas se encuentran diferentes tipos de glicoesfingolípidos, uno de ellos son los gangliósidos, que son los responsables de que las DC transporten el VIH en lugar de destruirlo.

Para comprobar el papel de los gangliósidos los investigadores desarrollaron una molécula de VIH en el laboratorio (HIV-1 VLP en la imagen) que tenía la misma membrana lipídica y las mismas proteínas estructurales que el virus original, pero que carecía de las glicoproteínas de la superficie y del material genético. De esta forma fueron capaces de determinar que aquellos VLPs que tenían gangliósidos podían entrar en las DC y ser trasladados. Lo mismo ocurrió con los liposomas, aquellas que tenían gangliósidos penetraban en las DC, pero los que no los tenían no lo hacían.

Además, observaron que la efectividad de los gangliósidos para unirse a las DC dependía del grupo que tuvieran, siendo el ácido siálico, unido a un grupo lactosa, el que mejor promovía la unión.

Aquí tenéis el artículo completo: click

Aquí, un resumen más sencillo del mismo: click

Es un placer leer que a pesar de los recortes los científicos españoles siguen al pie del cañón.

Fuente: PLoS Biology

PD. He intentado traducir lo mejor que he podido, pero tengo algo oxidada la inmunología ^^u