Mecanismo de una chaperona intramembrana para las proteínas de membrana de múltiples pasos

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biogénesis de las proteínas de membrana
• El plegamiento de las proteínas

Sus antecedentes:

• Las proteínas de membrana multipasa son vitales, pero su inserción y plegamiento en el retículo endoplasmático siguen sin estar claros.
• La puerta lateral del translocon Sec61 es la vía presunta para la inserción del dominio transmembrana.
• Se sabe que las chaperonas intramembranares como el complejo PAT (Asterix y CCDC47) ayudan a la biogénesis de proteínas multipasos.

Objetivo del estudio:

• Elucidar el mecanismo por el cual el complejo PAT facilita la biogénesis de proteínas de membrana multipasa.
• Investigar el papel de Sec61 y su puerta lateral en la inserción co-traduccional de proteínas multipasos.
• Proponer un nuevo modelo para la biogénesis de proteínas de membrana multipasa en el retículo endoplasmático.

Principales métodos:

• Análisis bioquímico de los intermediarios de proteínas durante la biogénesis de las proteínas multipasos.
• Análisis estructural de los complejos proteicos clave implicados en la inserción de proteínas en la membrana.
• Estudios de inhibición dirigidos a la puerta lateral Sec61 para evaluar su necesidad.

Principales resultados:

• El translocon Sec61 está ocluido por CCDC47 y no está comprometido por la cadena naciente.
• Asterix redirige el sustrato a una ubicación detrás de Sec61, formando un translocono de múltiples pasos con una cavidad llena de lípidos.
• Se detectaron múltiples dominios transmembranares dentro de esta cavidad, lo que indica que la inserción y el plegamiento ocurren detrás de Sec61.
• La inhibición de la puerta lateral Sec61 no impidió la biogénesis de varias proteínas de paso múltiple.

Conclusiones:

• El complejo PAT, a través de Asterix y CCDC47, forma un nuevo translocono de múltiples pasos que facilita la inserción y el plegamiento de proteínas detrás de Sec61.
• Este mecanismo evita la puerta lateral Sec61, desafiando el modelo prevaleciente de la biogénesis de proteínas de múltiples pasos.
• Se propone un nuevo marco para comprender la biogénesis de las proteínas de la membrana del retículo endoplasmático.