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Cómo las células absorben un mineral vital
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Cómo las células absorben un mineral vital

Las imágenes del microscopio electrónico revelan cómo las células absorben un mineral vital
El primer vistazo de un poro de membrana de calcio en acción identifica un objetivo potencial para tratar el cáncer.

Canal TRPV6 en estados cerrado y abierto.
Crédito: laboratorio Sobolevsky / CUMC.


Los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC) han obtenido las primeras instantáneas detalladas de la estructura de un poro de la membrana que permite que las células epiteliales absorban el calcio. Los hallazgos podrían acelerar el desarrollo de medicamentos para corregir anomalías en la absorción de calcio, que se han relacionado con cánceres de mama, endometrio, próstata y colon.

El estudio fue publicado en la edición en línea de Nature.

Aunque la mayoría del calcio del cuerpo se almacena como un mineral en los huesos, una cantidad cuidadosamente controlada de este elemento químico se transporta a la célula, en su forma iónica, donde juega un papel vital en el control de las funciones celulares. Las células regulan la captación de calcio a través de poros o canales especiales que se abren y cierran según sea necesario. TRPV6 es un canal de proteína que se encuentra en las membranas de las células epiteliales, que recubren las paredes del intestino y contribuyen a la absorción de calcio en la dieta. Las aberraciones en los canales de TRPV6 pueden contribuir al desarrollo de cáncer al alterar el control de la proliferación celular y la muerte celular.

Los investigadores utilizaron microscopía crioelectrónica avanzada para obtener imágenes de TRPV6. La microscopía crioelectrónica -una técnica de imagen que combina miles de imágenes individuales de moléculas congeladas en representaciones tridimensionales finamente detalladas- fue iniciada por Joachim Frank, PhD, biólogo estructural en el departamento de bioquímica de CUMC, quien recibió el premio Nobel. Premio en Química en octubre por este trabajo.

Al comparar las estructuras de los canales, tanto en los estados abierto como cerrado, los investigadores pudieron determinar que la porción central del canal, cuatro segmentos de proteína helicoidal estrechamente alineados, hacen un giro sutil, permitiendo que se abra TRPV6.

"Descubrimos que el canal de calcio se abre en respuesta a cambios en la porción media de cada hélice central, haciendo que los segmentos de proteína se doblen y giren hacia afuera para crear una abertura lo suficientemente amplia como para permitir que pase un ión calcio", dijo el líder del estudio. Alexander I. Sobolevsky, PhD, profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular en CUMC. "Si uno pudiera mirar directamente hacia abajo del canal, se vería como la apertura del iris de un ojo".

El canal puede cambiar entre estados abierto y cerrado extremadamente rápido, según sea necesario para suministrar calcio a la célula.

"Nuestros hallazgos nos ayudarán a comprender mejor cómo los cambios en los canales de TRPV6 contribuyen a las enfermedades humanas, como el cáncer, y proporcionan una plantilla para el diseño de medicamentos que corrigen estas anomalías", dijo el Dr. Sobolevsky.


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