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Mangiami: il segnale cellulare della morte

Pezzi tagliati di proteina XRCC4 viaggiano dal nucleo alla membrana cellulare per attivare gli scramblas, attivando un segnale “mangiami” riconosciuto dai fagociti.

Un segnale “mangiami” visualizzato sulle superfici cellulari richiede l’attivazione di una proteina che rimescola i lipidi da parte di un frammento di proteina nucleare

Scienziati dell‘Istituto per le scienze integrate del materiale cellulare (iCeMS) e colleghi in Giappone hanno rivelato meccanismi molecolari coinvolti nell’eliminazione delle cellule indesiderate nel corpo. Un frammento di proteina nucleare rilasciato nel citoplasma attiva una proteina della membrana plasmatica per visualizzare un lipide sulla superficie cellulare, segnalando ad altre cellule di sbarazzarsene. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Molecular Cell .

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“Ogni giorno, dieci miliardi di cellule muoiono e vengono inghiottite da cellule del sangue chiamate fagociti. Se ciò non accadesse, le cellule morte scoppierebbero, innescando una reazione autoimmune”, spiega il biochimico di iCeMS Jun Suzuki, che ha guidato lo studio. “È importante capire come le cellule morte vengono eliminate come parte del mantenimento del nostro corpo”.

Gli scienziati sanno già che le cellule morte visualizzano un segnale “mangiami” sulla loro superficie che viene riconosciuto dai fagociti. Durante questo processo, i lipidi vengono capovolti tra la parte interna ed esterna della membrana cellulare tramite una varietà di proteine ??chiamate scramblas. Suzuki e il suo team hanno già identificato molte di queste proteine ??che rimescolano i lipidi, ma alcuni dei loro meccanismi di attivazione non sono stati chiari.

Per risolvere questo problema, il team ha utilizzato una serie di approcci di screening per studiare la proteina di rimescolamento chiamata Xkr4. L’obiettivo generale era quello di individuare i geni attivi durante la morte cellulare e di ingrandire in modo specifico Xkr4 e le sue proteine ??associate per capire come interagiscono.

“Abbiamo scoperto che un frammento di proteina nucleare attiva Xkr4 per visualizzare il segnale” mangiami “ai fagociti”, afferma il biologo cellulare iCeMS Masahiro Maruoka, il primo autore dello studio.

Nello specifico, gli scienziati hanno scoperto che i segnali di morte cellulare portano a una proteina nucleare, chiamata XRCC4, che viene tagliata da un enzima. Un frammento di XRCC4 lascia il nucleo, attivando Xkr4, che forma un dimero: il collegamento di pezzi identici in configurazioni. Sia il legame di XRCC4 che la formazione di dimeri sono necessari affinché Xkr4 trasferisca i lipidi sulla superficie cellulare per allertare i fagociti.

Xkr4 è solo una delle proteine ??rimescolanti. Altri si attivano molto più velocemente durante la morte cellulare. Il team ora vuole capire quando e perché il percorso Xkr4 è specificamente attivato. Poiché è fortemente espresso nel cervello, è probabilmente importante per la funzione cerebrale. “Stiamo ora studiando l’eliminazione di cellule o compartimenti indesiderati nel cervello per comprendere ulteriormente questo processo”, afferma Maruoka.

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