Alquilación de las mitocondrias y tráfico celular mapeado con una sonda fluorogénica lipofílica BODIPY-Acrolein

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• La bioquímica
• Biología Química

Sus antecedentes:

• Los compuestos electrófilos endógenos pueden alquilar proteínas y ADN, contribuyendo a enfermedades neurodegenerativas y alteraciones epigenéticas.
• Comprender las respuestas celulares a los electrófilos es crucial para estudiar la señalización celular y la regulación redox.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva sonda fluorogénica para la visualización en tiempo real de las respuestas electrófilas celulares.
• Cuantificar la alquilación de proteínas y trazar un mapa de su distribución espacial-temporal dentro de las células vivas.

Principales métodos:

• Diseño y síntesis de una sonda fluorogénica BODIPY-acroleína (AcroB).
• Imágenes de células vivas y microscopía de súper resolución para rastrear la fluorescencia AcroB y los aductos de proteínas.
• Cuantificación de las modificaciones post-traducionales únicas y de los eventos de tráfico celular.

Principales resultados:

• AcroB exhibe una mejora de la fluorescencia de más de 350 veces en la formación de un adducto de proteína.
• La alquilación de proteínas se observa principalmente en las mitocondrias, con evidencia de un mecanismo de excreción constitutivo.
• Las imágenes de células vivas visualizan el tráfico de proteínas a través del aparato de Golgi, los microtúbulos y las vías endo/exocíticas.

Conclusiones:

• AcroB permite la visualización directa y la cuantificación de la alquilación de proteínas en células vivas.
• El estudio revela las funciones mitocondriales en el procesamiento y la excreción de proteínas modificadas por electrófilos.
• AcroB ofrece un nuevo paradigma para estudiar las respuestas celulares a las perturbaciones químicas y puede ayudar a diagnosticar patologías relacionadas con el tráfico.