{"id":30884058,"date":"2024-11-05T10:32:26","date_gmt":"2024-11-05T09:32:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/?p=30884058"},"modified":"2024-11-08T16:25:08","modified_gmt":"2024-11-08T15:25:08","slug":"describen-un-mecanismo-clave-para-mejorar-la-eliminacion-de-proteinas-defectuosas-y-potenciar-la-salud-celular","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/ciencia\/2024\/11\/describen-un-mecanismo-clave-para-mejorar-la-eliminacion-de-proteinas-defectuosas-y-potenciar-la-salud-celular\/","title":{"rendered":"Describen un mecanismo clave para mejorar la eliminaci\u00f3n de prote\u00ednas defectuosas y potenciar la salud celular"},"content":{"rendered":"
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De izquierda a derecha: Rafael R. Daga (catedr\u00e1tico de Gen\u00e9tica), Eduardo D\u00edaz P\u00e9rez (estudiante Grado Biotecnolog\u00eda, UPO), Gabriel Ruiz Romero (estudiante de Doctorado), Silvia Salas Pino (profesora contratada doctora), M\u00aa Dolores Berd\u00fan Reina (estudiante de doctorado) y Paula Ochoa Mej\u00eda (estudiante del M\u00e1ster en Biotecnolog\u00eda Sanitaria, UPO).<\/figcaption><\/figure>\n

Un equipo de investigaci\u00f3n liderado por el grupo \u2018Arquitectura y Din\u00e1mica Nuclear\u2019<\/strong> del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo <\/strong>de Sevilla (CSIC \u2013 UPO \u2013 Junta de Andaluc\u00eda) junto con colaboradores de la Universidad de Yale <\/strong>(Connecticut, EE.UU.), ha revelado un mecanismo celular que permite a las c\u00e9lulas optimizar la eliminaci\u00f3n de prote\u00ednas mal plegadas en situaciones de estr\u00e9s.<\/strong> Este avance, que facilita el mantenimiento de la salud y el funcionamiento celular<\/strong>, ha sido publicado en la revista iScience<\/em><\/strong> y representa un paso significativo en el campo de la biolog\u00eda celular y la investigaci\u00f3n de enfermedades degenerativas.<\/p>\n

El estudio, realizado en la levadura Schizosaccharomyces pombe<\/em> como organismo modelo y dirigido por los profesores del \u00c1rea de Gen\u00e9tica de la Universidad Pablo de Olavide<\/strong> Silvia Salas Pino<\/strong> y Rafael R. Daga<\/strong>, en colaboraci\u00f3n con el equipo del profesor Mark Hochstrasser<\/strong> en Yale, muestra c\u00f3mo las c\u00e9lulas son capaces de adaptarse a condiciones de estr\u00e9s, como el calor, activando un sistema de ensamblaje r\u00e1pido de proteasomas<\/strong>, complejos encargados de descomponer y eliminar las prote\u00ednas defectuosas, lo cual es esencial para prevenir la acumulaci\u00f3n de \u00abbasura celular\u00bb y evitar la toxicidad asociada que podr\u00eda comprometer la supervivencia celular.<\/p>\n

La importancia de un sistema de eliminaci\u00f3n eficiente de prote\u00ednas<\/strong><\/h3>\n

Las prote\u00ednas deben mantener una estructura tridimensional espec\u00edfica para desempe\u00f1ar sus funciones en las c\u00e9lulas. Sin embargo, bajo condiciones de estr\u00e9s o con el envejecimiento, estas prote\u00ednas pueden perder su estructura y generar prote\u00ednas defectuosas que, si no son adecuadamente eliminadas, se acumulan en las c\u00e9lulas en forma de agregados t\u00f3xicos. Este proceso, conocido como proteotoxicidad,<\/strong> est\u00e1 relacionado con enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson.<\/p>\n

Los autores de este estudio describen que el desplegado de las prote\u00ednas inducido por estr\u00e9s t\u00e9rmico activa una respuesta celular que desencadena un incremento general de la actividad del proteasoma, promoviendo el r\u00e1pido ensamblaje de nuevos proteasomas a partir de bloques m\u00e1s peque\u00f1os que est\u00e1n preensamblados y disponibles en las c\u00e9lulas. Esto permite que el sistema responda eficazmente y evite la acumulaci\u00f3n de prote\u00ednas mal plegadas. Las c\u00e9lulas tambi\u00e9n reponen estas subunidades para asegurar que el sistema de degradaci\u00f3n est\u00e9 siempre listo ante futuros episodios de estr\u00e9s, manteniendo el sistema de defensa preparado.<\/p>\n

\u201cCuando interferimos en estas rutas de ensamblaje del proteasoma mediante mutaciones, las c\u00e9lulas empiezan a acumular agregados proteicos, un proceso que afecta de manera grave su crecimiento y las asemeja a c\u00e9lulas envejecidas. \u00c9stas pueden utilizarse como biosensores en la b\u00fasqueda de nuevos f\u00e1rmacos que prevengan la agregaci\u00f3n proteica\u201d, explican Silvia Salas y Rafael R. Daga, profesores e investigadores de la UPO.<\/p>\n

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Debido a mutaciones, a condiciones de estr\u00e9s o al propio envejecimiento, las prote\u00ednas se despliegan. Las c\u00e9lulas tratan de replegar estas prote\u00ednas mediante chaperonas moleculares (1), y si no lo consiguen, las prote\u00ednas mal plegadas se marcan con una mol\u00e9cula de ubiquitina (2), se presentan al proteasoma (3) y son degradadas por \u00e9ste gracias a la actividad proteol\u00edtica que se encuentra en el centro de su estructura cil\u00edndrica (4). Cuando este sistema es ineficiente, las prote\u00ednas mal plegadas se agregan entre s\u00ed y estos agregados pueden llegar a ser t\u00f3xicos para las c\u00e9lulas.<\/figcaption><\/figure>\n

Un avance hacia nuevas aplicaciones y terapias<\/strong><\/h3>\n

Este estudio no solo representa un avance en la comprensi\u00f3n de la proteostasis<\/strong> o equilibrio de prote\u00ednas en las c\u00e9lulas, sino que tambi\u00e9n ha permitido el desarrollo de una plataforma de escrutinio de nuevos f\u00e1rmacos<\/strong> que se oferta actualmente como servicio UPO-Tec<\/strong> en la Universidad Pablo de Olavide, y que se desarrolla en la Plataforma Robotizada de Interacciones Celulares del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo<\/strong> con el apoyo del proyecto de excelencia Mar\u00eda de Maeztu concedido al CABD, con el objetivo de identificar y evaluar terapias que prevengan la acumulaci\u00f3n de prote\u00ednas defectuosas y promuevan la salud celular.<\/p>\n

El trabajo ha sido desarrollado en el Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas, Universidad Pablo de Olavide y Junta de Andaluc\u00eda, y sus autores son Gabriel Ruiz Romero<\/strong> (egresado del Grado de Biotecnolog\u00eda de la UPO), M\u00aa Dolores Berd\u00fan Reina<\/strong> (egresada del Grado de Biotecnolog\u00eda de la UPO), Mark Hochstrasser<\/strong> (Profesor Yale U., EE.UU.) y los profesores del \u00c1rea de Gen\u00e9tica de la UPO Silvia Salas Pino<\/strong> y Rafael Rodr\u00edguez Daga<\/strong>.<\/p>\n

Referencia:<\/strong>\u00a0<\/strong><\/h3>\n

Ruiz-Romero, G., Berd\u00fan, M.D., Hochstrasser, M., Salas-Pino, S., Daga, R.R., Limiting 20S proteasome assembly leads to unbalanced nucleo-cytoplasmic distribution of 26S\/30S proteasomes and chronic proteotoxicity in fission yeast<\/strong>, iSCIENCE (2024), DOI:\u00a010.1016\/j.isci.2024.111095<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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