Hallazgo argentino-israelí: las proteínas de fusión esperma óvulo tienen la misma estructura que las usadas por el Zika

Las proteínas de fusión esperma ovulo tienen la misma estructura que las usadas por Zika y otros virus para invadir células sanas.

La proteína que ayuda a que el esperma y el óvulo se fusionen en la reproducción sexual también puede fusionar las células normales.

Recientes hallazgos de un equipo de investigadores biomédicos del Technion-Israel, Argentina, Uruguay y Estados Unidos muestran que esta proteína es parte de una familia más grande de proteínas que ayuda a que otras células se unan para crear órganos más grandes y que también permite que los virus Como el Zika y el Dengue logren invadir células sanas.

Para cada organismo reproductor sexual, la fusión del esperma y óvulo es el primer paso en la generación de un nuevo individuo.

Este proceso ha sido estudiado durante más de 100 años en muchos organismos incluyendo humanos, ratones, insectos, plantas, erizos de mar e incluso hongos.

Pero la identidad de los mecanismos moleculares que median el esperma y la fusión del huevo permanecía desconocidos.

Ahora, un equipo dirigido por el Doctor Benjamin Podbilewicz, de la Facultad de Biología del Technion, y Pablo Aguilar de la Universidad Nacional San Martín, de Argentina, ha demostrado que la proteína HAP2, conocido en la fusión de espermatozoides, es Una proteína que media un amplio rango de fusión célula-célula.

HAP2 se encuentra en plantas, protistas (por ejemplo, algas, protozoos y moldes de limo) e invertebrados, y por lo tanto se considera una proteína ancestral presente en los orígenes de las primeras células eucariotas (células con núcleos reales).

Sin embargo, una mirada más cercana a HAP2 llevó a los investigadores a concluir que las raíces de HAP2 son aún mayores.

El análisis estructural y filogenético de las proteínas HAP2 reveló que son homólogos a las proteínas utilizadas por virus como el Zika y el Dengue para fusionar la membrana viral con la membrana de la célula que invaden.

Según los investigadores, esto significa HAP2, FF y las proteínas de fusión viral constituyen una superfamilia de proteínas de fusión de membrana, que los autores llamaron Fusexins (proteínas de fusión esenciales para la reproducción sexual y fusión exoplasmática de las membranas plasmáticas).

“Las Fusexinas son máquinas fascinantes que mantienen un núcleo estructural diversificado para ejecutar la fusión de la membrana celular en contextos muy diferentes”, dice el Podbilewicz.

“Entender las diferentes relaciones estructura-función de las fusexinas permitirá a los científicos manipular racionalmente la fusión celular-célula en la fertilización y el desarrollo de tejidos.

El beneficio añadido y muy oportuno es que nos proporciona una mayor comprensión de cómo Zika y otros virus causan enfermedades en sus huéspedes”.

Las sorprendentes similitudes entre las proteínas que promueven la fusión de membranas en contextos muy diferentes llevaron a los autores a cavar en detalles.

Realizando experimentos de fusión célula-célula, los investigadores demostraron que, al igual que FF fusexinas, HAP2 es necesaria en ambas células de fusión para promover la fusión de células de membrana.

Este requisito bilateral de las fusadexinas HAP2 y FF difiere del mecanismo de acción viral, donde la fusexina sólo está presente en la membrana viral.

La conservación combinada de estructura, secuencia y función implica que estas proteínas divergieron de un antepasado común.

Las fusóxinas podrían haber surgido hace 2-3 mil millones de años para promover una forma primordial de intercambio de material genético entre las células.

Más tarde, los virus envueltos tomaron estas proteínas de fusión para infectar las células más eficientemente.

Finalmente, los organismos multicelulares adaptaron las fusadexinas para esculpir órganos como los músculos y los huesos a través de la fusión célula-célula.

Latam