Descubren las proteínas que causan ceguera gracias a los ojos de las moscas
Investigadores del ITQB NOVA y del IGC identifican un nuevo mecanismo de producción de una proteína crítica para la visión en la mosca de la fruta Drosophila.
Se dice que cada 6 minutos alguien se va a quedar ciego. Una de las principales causas de la ceguera humana es una enfermedad llamada Retinosis Pigmentaria (RP), que provoca la degeneración progresiva de la retina y la pérdida de visión. Aproximadamente una décima parte de los casos de retinosis pigmentaria en el mundo están causados por mutaciones en el gen de la rodopsina. Los investigadores del ITQB NOVA y del IGC han identificado ahora un mecanismo crucial para la producción de rodopsina, la proteína sensible a la luz de los fotorreceptores, utilizando como modelos la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y células humanas.
La rodopsina es una proteína de membrana que detecta los fotones de la luz y participa en los primeros mecanismos de la visión. Las proteínas de membrana son esenciales para muchas funciones de nuestras células y son producidas por un orgánulo llamado Retículo Endoplásmico (RE), la fábrica de proteínas de nuestra célula. Cuando no se consigue la estructura adecuada de las proteínas, pueden producirse varias enfermedades, entre ellas la retinosis pigmentaria.
La investigación, apoyada por la Fundación «la Caixa» y publicada ahora en EMBO Reports, identifica un nuevo mecanismo necesario para la producción de rodopsina. La producción de proteínas de membrana implica que éstas se plieguen y se inserten en la membrana lipídica del retículo endoplásmico mediante maquinarias moleculares específicas.
«En nuestro estudio desarrollamos un método para predecir e identificar las proteínas de membrana que utilizan para su biogénesis una maquinaria de producción de proteínas recientemente identificada, denominada Complejo de Membrana del retículo endoplasmático (RE), o EMC«, explica Catarina Gaspar, primera autora del estudio desarrollado durante su doctorado.
Mediante el análisis del proteoma de la Drosophila, los investigadores identificaron bioinformáticamente las proteínas que podrían depender del Complejo de Membrana del retículo endoplasmático (RE) para su biogénesis. De las 254 proteínas previstas, los investigadores lograron identificar dos proteínas que requieren el Complejo de Membrana del RE para su biogénesis, tras un cribado genético realizado en los ojos de las larvas de Drosophila.
Una de estas proteínas, Xport-A, resultó ser clave para el correcto plegamiento de la rodopsina. Los resultados también revelan que el Complejo de Membrana del retículo endoplasmático (RE) actúa como una máquina para insertar Xport-A en la membrana del RE. «Ahora podemos entender mejor cómo se regula la producción de rodopsina, crucial para la visión de los animales, y el papel de Xport-A en este proceso», añade Pedro Domingos, investigador principal del ITQB NOVA.
Dado que las moscas de la fruta y los humanos comparten muchos genes, el estudio podría ayudar a abrir nuevas vías para esclarecer la producción de rodopsina y la degeneración de la retina en los humanos.
«Este estudio dio pie a nuevas investigaciones que estamos llevando a cabo en sistemas de mamíferos, lo que permitirá comprender mejor el papel del Complejo de Membrana del retículo endoplasmático (RE) en la biogénesis de las proteínas de membrana», concluye Colin Adrain, investigador principal del CIG y de la Universidad Queen’s de Belfast.
El trabajo fue dirigido por el investigador principal del ITQB NOVA, Pedro Domingos, y el investigador principal del IGC, Colin Adrain, en colaboración con investigadores de la Universidad de Oxford (Reino Unido) y de la Academia Checa de Ciencias (República Checa).
Imagen: Xport-A, una chaperona esencial para dos proteínas de membrana de paso múltiple (Rodopsina-1 y TRP).
Traducción: Asociación Mácula Retina
Publicación originalEMBO Reports | https://www.embopress.org/doi/10.15252/embr.202153210
EMC is required for biogenesis of Xport-A, an essential chaperone of Rhodopsin-1 and the TRP channel
Catarina J. Gaspar; Lígia C. Vieira; Cristiana C. Santos; John C. Christianson; David Jakubec, Kvido Strisovsky; Colin Adrain; Pedro M. Domingos
