La torsión dependiente de GTP de la dinamina implica constricción y tensión en la fisión de la membrana

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología celular Biología celular.
• Los motores moleculares son los motores moleculares de las moléculas.

Sus antecedentes:

• La dinamina es una GTPasa esencial para la endocitosis y la fisión de la membrana.
• Los modelos anteriores propusieron que la dinamina actúe como una simple máquina de constricción.
• Los mecanismos alternativos para el papel de la dinamina en la formación de vesículas seguían siendo poco claros.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la actividad mecánica en tiempo real de la dinamina durante la hidrólisis de GTP.
• Para aclarar el papel de la hidrólisis de GTP en la dinámica de la membrana mediada por dinamina.
• Para determinar si la constricción por sí sola es suficiente para la fisión de la membrana.

Principales métodos:

• Observación en tiempo real de los túbulos lipídicos revestidos de dinamina.
• Adición de nucleótidos (GTP, GDP, GTP-gammaS) para el seguimiento de los efectos.
• Fijación de cuentas a los tubos para rastrear el movimiento de rotación.
• Los extremos de los túbulos de anclaje miden la tensión longitudinal e inducen la rotura.
• Utilizando túbulos de lípidos generados por el motor de la cinesin para ensayos de fisión.

Principales resultados:

• La adición de GTP indujo la torsión y el superenrolamiento de los túbulos, lo que indica movimiento de rotación.
• La rotación fue confirmada por el movimiento de las cuentas, lo que demuestra que la hidrólisis de GTP impulsa el trabajo mecánico.
• La torsión generaba tensión longitudinal, lo que llevaba a la rotura del tubo cuando estaba anclado.
• La fisión de la membrana ocurrió sólo cuando la tensión longitudinal estaba presente.
• La constricción por dinamina sola fue insuficiente para la fisión.

Conclusiones:

• La dinamina funciona como una mecanoenzima en la endocitosis, utilizando la hidrólisis de GTP para la generación de fuerza mecánica.
• La fisión de la membrana requiere tanto la actividad constreñente de la dinamina como la tensión longitudinal asociada.
• Es probable que otros factores cooperen con la dinamina para generar tensión en los cuellos cortos de las vesículas endocíticas, lo que facilita la fisión.