cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja

Revelados mecanismos moleculares esenciales para la autofagia

The yeast autophagy protease Atg4 is regulated by thioredoxin

María Esther Pérez-Pérez, Mirko Zaffagnini, Christophe H Marchand, José L Crespo, Stéphane D Lemaire

Autophagy 2014, Vol. 10, 1953-1964

IBVF

Desde los sistemas más simples, como las levaduras o las microalgas unicelulares, hasta los más complejos, como las plantas o los animales, todos los organismos eucariotas activan diferentes procesos celulares que permiten su adaptación ante situaciones de estrés. Entre estos procesos se encuentra la autofagia.

La autofagia es un proceso degradativo que se activa en el interior de la célula bajo condiciones de estrés, como son las infecciones por patógenos o también la falta de alimento. Mediante este proceso, las células pueden eliminar componentes celulares dañados para evitar su toxicidad o reciclar parte de su material interno con el fin de obtener nutrientes.

Un equipo de investigadores, compuesto por científicos del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) de Francia y del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis del cicCartuja, ha desvelado el mecanismo molecular por el cual se regula la actividad de la proteína Atg4, cuya función es esencial para este proceso de autofagia.

En el estudio publicado en la revista Authophagy (IF = 11,423) se han determinado los mecanismos moleculares que regulan la actividad de la proteína Atg4, identificándose dos residuos de cisteína que forman un puente disulfuro clave para la correcta actividad de la proteína. Estas cisteínas reguladoras parecen estar conservadas en muchos organismos, entre los que se hallan los hongos, las microalgas y las plantas, por lo que el mecanismo de regulación identificado puede ser válido en múltiples sistemas.

Actualmente la investigación en el campo de la autofagia está creciendo de forma exponencial, no solo por la importancia de este proceso degradativo en la adaptación al estrés, sino también porque existe un nivel basal de autofagia en células no estresadas que actúa como mecanismo de control de calidad, eliminando aquello que resulte defectuoso. Este mecanismo participa en procesos naturales como el metabolismo energético, reciclado de orgánulos, regulación del crecimiento, inicio del desarrollo embrionario o el envejecimiento.