Un nuevo análisis de microscopía permite descubrir el complejo de adhesión central
Los investigadores desarrollan un nuevo método de análisis cuantitativo de colocalización de moléculas individuales
Las células de los organismos están organizadas en compartimentos subcelulares que constan de muchas moléculas individuales. Todavía no está claro cómo se organizan estas proteínas individuales a nivel molecular, porque aún no existen métodos analíticos adecuados. Investigadores de la Universidad de Münster, junto con colegas del Instituto Max Planck de Bioquímica (Múnich), han establecido una nueva técnica que permite cuantificar las densidades moleculares y las organizaciones a nanoescala de las proteínas individuales dentro de las células. La primera aplicación de este método revela un complejo de tres proteínas de adhesión que parece ser crucial para la capacidad de las células de adherirse al tejido circundante.
Nubes de localización de proteínas de adhesión individuales en las células. Muchas proteínas permanecían indetectables cuando se utilizaban los métodos analíticos convencionales. Utilizando el nuevo método analítico se pueden determinar los parámetros moleculares reales. Barra de escala: 100 nm
© Lisa Fischer und Carsten Grashoff
Antecedentes y metodología
La adhesión de las células está mediada por complejos de adhesión multimoleculares formados por cientos de proteínas diferentes. El desarrollo de la microscopía de superresolución, que fue galardonada con el Premio Nobel en 2014, permitió identificar los elementos estructurales básicos dentro de dichos complejos. Sin embargo, seguía sin estar claro cómo las proteínas individuales se ensamblan y coorganizan para formar unidades funcionales. Los laboratorios del Prof. Dr. Carsten Grashoff, del Instituto de Biología Celular Molecular (Universidad de Münster), y del Prof. Dr. Ralf Jungmann, del Instituto Max Planck de Bioquímica (Múnich), han desarrollado ahora un novedoso enfoque que permite visualizar y cuantificar estos procesos moleculares incluso en estructuras subcelulares muy pobladas.
"Una limitación sustancial, incluso de las mejores técnicas de microscopía de superresolución, es que muchas moléculas quedan sin detectar. Por tanto, es casi imposible hacer afirmaciones cuantitativas sobre los procesos de formación de complejos moleculares en las células", explica Lisa Fischer, estudiante de doctorado del grupo de Grashoff y primera autora del estudio. Esta dificultad ha podido sortearse ahora con una combinación de controles experimentales y consideraciones teóricas.
"Al aplicar nuestro nuevo método analítico, pudimos aportar pruebas de la existencia de un complejo de adhesión ternario del que se sospechaba desde hace tiempo. Ya sabíamos que cada una de estas tres moléculas es muy importante para la adhesión celular", explica Fischer. "Sin embargo, no estaba claro si las tres proteínas se unen para formar una unidad funcional". Como el método es ampliamente aplicable, los investigadores creen que se podrán estudiar muchos otros procesos celulares con el nuevo procedimiento de análisis.
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