Identificación de novo de las proteínas de motilidad ciliar de los mamíferos mediante crio-EM

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biología estructural
• La biofísica

Sus antecedentes:

• Los cilios son cruciales para la motilidad celular y el desarrollo de los órganos.
• Los microtúbulos dobles decorados con dineína (DMT) forman la estructura del núcleo axonémico.
• Las proteínas internas de los microtúbulos (MIP) regulan la organización y la función de la DMT.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la estructura atómica de la repetición de 48 nm de los DMT de los mamíferos.
• Identificar nuevos PIM y características estructurales específicas de los cilios de los vertebrados.
• Para aclarar el mecanismo de puente de periodicidad y su papel en la motilidad ciliar.

Principales métodos:

• Microscopía cryoelectrónica (cryo-EM) de los cilios respiratorios de los bovinos.
• Reconstrucción del modelo atómico del complejo DMT.
• Análisis genético en modelos de peces cebra y ratones.

Principales resultados:

• Se estableció un modelo atómico de la repetición de DMT de 48 nm.
• Se identificaron MIPs previamente desconocidos, filamentos de tektina y un complejo de acoplamiento de dineína.
• Se descubrió un mecanismo para unir la periodicidad de 48 a 24 nm.

Conclusiones:

• La estructura proporciona información sobre la organización ciliar específica de los vertebrados.
• Los defectos en las proteínas identificadas conducen a un deterioro de la motilidad ciliar y a defectos de lateralidad.
• Este trabajo identifica genes candidatos para las ciliopatías y ayuda a comprender la función ciliar.