Entender cómo las membranas de los organelos son creadas

Una ilustración en tres dimensiones del interior de una célula. Los organelos como el nucléolo, el retículo endoplasmático y los cuerpos de Golgi son visibles.

Las células eucariotas tienen organelos encapsulados por membranas que tienen una composición lípida única que es fundamental para su correcto funcionamiento. Mientras que la mayoría de los lípidos son sintetizados en el retículo endoplasmático (RE, o ER, por sus siglas en inglés), hay un estatus de enriquecimiento constante de lípidos específicos en otras membranas de organelos. Por consiguiente, los lípidos deben ser transportados selectivamente desde el RE a otros organelos, pero los procesos subyacentes no son bien comprendidos. Las alteraciones en la composición lípida de la membrana del organelo han mostrado también que causan una amplia variedad de enfermedades en los seres humanos.

  • En un estudio del Laboratorio Balla en el contenido de Inglés, los investigadores encontraron que la transferencia no vesicular de un lípido precursor (el fosfatidilinositol [PI, por sus siglas en inglés], que es convertido en fosfoinosítidos [PPIns, por sus siglas en inglés], una clase menor de lípidos), es esencial para funciones múltiples en células eucariotas y por tener un papel crítico en la definición de la composición lípida del organelo.
  • Antes de este estudio, los investigadores no entendían completamente cómo el PI, que es sintetizado en el retículo endoplasmático, llega a membranas donde los PPIns son formados.
  • El equipo del estudio usó el VT01454, un inhibidor recientemente identificado de proteínas transportadoras PI (PITPs, por sus siglas en inglés) de clase I, para entender sus papeles en la distribución del PI y en el metabolismo lípido.
  • Descubrieron que las PITPs de clase I no solo distribuyen PI a varios organelos para la producción de PPIns, sino que su inhibición también cambió significativamente los niveles de muchos otros lípidos, incluyendo el ácido fosfatídico y la fosfatidilserina, además del almacenador lípido triacilglicerol.
  • Inesperadamente, el VT01454 no afectó los niveles de algunos de los PPIns, como el Golgi PI4P o los niveles en estado de descanso del PI(4,5)P2 en la membrana de plasma.
  • Sin embargo, el equipo encontró que la mantención de los niveles PI(4,5)P2 en la membrana de plasma durante la estimulación de receptores requirió de ambas clases, I y II, de los PITPs.
  • En general, estos hallazgos mostraron que los PITPs de clase I son fundamentalmente importantes para la regulación de algunos grupos de PPIns y para establecer el escenario general lípido celular.

Referencia

Kim YJ, Pemberton JG, Eisenreichova A, Mandal A, Koukalova A, Rohilla P, Sohn M, Konradi AW, Tang TT, Boura E, and Balla T. Non-vesicular phosphatidylinositol transfer plays critical roles in defining organelle lipid composition. en el contenido de Inglés EMBO J DOI: 10.1038/s44318-024-00096-3 (2024)

Aprenda más sobre el Grupo de Afinidad de Neurociencias: https://www.nichd.nih.gov/about/org/dir/affinity-groups/neurosciences en el contenido de Inglés.