Mariano Dellarole - Viernes 16 de Diciembre 11:00 hs

Capturas estructurales en la fusión de membranas mediada por la proteína EFF-1

El mecanismo de fusión célula-célula eucariota sigue siendo desconocido a pesar de su relevancia en diversas vías de desarrollo. Se esperaba que este proceso celular de estrecha regulación requiriera de sistemas de acción multiproteicos con interacciones complejas. El descubrimiento de la proteína EFF-1 de C. elegans como agente de fusión único y directo ha desafiado este concepto. Sorprendente y explicativamente, la cristalografía de rayos X del ectodominio de EFF-1 reveló que la proteína es estructuralmente homóloga a las proteínas virales de fusión de membrana de clase II, presentes en, por ejemplo, el virus Zika. En estos virus la acidificación del entorno provoca un cambio en el grado de oligomerización de la proteína de fusión, de dímero a monómero, el cual expone un bucle hidrofóbico. Dicho bucle se inserta en la membrana del huésped, lo cual desencadena en un movimiento de gancho, la trímerización de la proteína y concomitante fusión entre la membrana viral y la del huésped. Sin embargo, la proteína EFF-1 necesita estar localizada en ambas membranas que buscan fusionarse (fusión heterotípica). Por otra parte, se propuso que EFF-1 fusiona sin presentar un bucle hidrofóbico. En consecuencia, coexisten varias hipótesis sobre cómo EFF-1 fusiona células, ya sean basadas o no en el paradigma de la fusión de membranas mediado por proteínas virales de clase II. Para aclarar el mecanismo de fusión mediado por EFF-1, el sistema requiere ser estudiado en un ambiente lipídico. Para ello se reconstituyó la proteína EFF-1, producida en forma recombinante en células de D melanogaster Schneider 2, en nanodiscos y en liposomas y se inmuno-aislaron vesículas extracelulares enriquecidas en EFF-1. Dichas muestras, analizadas mediante la combinación entre criomicroscopía electrónica (partícula única, tomografía y promedio de subtomograma) y espectroscopía (dispersión dinámica de la luz), permitieron evaluar el grado de oligomerización de EFF-1, su concentración local y su organización espacial y correlacionar aquello con la actividad fusogénica. Nuestros datos preliminares, sugieren que la fusión de membranas mediada por EFF-1 se desvía del mecanismo descrito para la clase II de proteínas de fusión viral. Presentaré cómo el estudio del fusógeno EFF-1 en su medio natural, nos permitió profundizar la comprensión sobre cómo esta poderosa arquitectura protéica puede adaptarse para trabajar tanto homotípicamente como heterotípicamente. Los datos que presentaré corresponden a mi trabajo en curso, previamente, introduciré en forma resumida mi trayectoria académica.