Un grupo de científicos de la Universidad Johns Hopkins ha descubierto que los proteosomas no son solo responsables de desechar basura celular, sino que tienen una función importante para el desarrollo neuronal, junto a otras proteínas.

A partir de investigaciones previas, los investigadores se basaron en el potencial de los proteosomas especializados en las membranas de las células cerebrales para señalizar la formación de nuevas neuronas.

En este sentido, Seth Margolis, un Profesor Asociado de Química Biológica y Neurociencias de la mencionada institución, junto a su equipo de investigadores, se dedicaron a encontrar las proteínas específicas que son dirigidas por este proteosoma especializado.

De esta manera, los investigadores descubrieron que el proteosoma en cuestión se une a las membranas, aceptando proteínas particulares para cumplir su función, más allá de su rol tradicional como parte del sistema celular de eliminación de desechos.

Específicamente, los proteosomas se dirigen a una serie de proteínas que están en pleno proceso de desarrollo, lo que representa una función independiente a su acercamiento a las proteínas de longitud completa que los proteosomas, tradicionalmente, se encargan de degradar.

Algunas de estas proteínas se denominan como Fos y Npas4, que cumplen una función mediadora importante en la regulación de neuronas que están activas. Sobre esto, Kapil Ramachandran, un estudiante de la Harvard Society of Fellows de la Escuela de Medicina de Harvard, plantea:

“A partir de las observaciones se pueden establecer conexiones entre la síntesis de proteínas y la degradación de estas mismas moléculas, lo que implica que la versión completa de estas proteínas y la versión que se está desglosando pudiesen tener funciones independientes a nivel celular”.

Según Ramachandran, su mecanismo es similar al de las trituradoras de papel, pues a medida que se entendía el funcionamiento de los proteosomas, se encontraban como hojas de papel en la celda, que luego serían trituradas.

No obstante, en el caso particular de los proteosomas estudiados, cuando se unían a las membranas, la trituradora trabajaba en la hoja de papel a medida que se iba fabricando.

En síntesis, partiendo de la premisa de que los cambios que dependen de la actividad en las funciones neuronales, requieren de la regulación coordinada de la síntesis y degradación de proteínas, a fin de mantener la homeostasis, se encontró que los proteosomas degradan una gran fracción de polipéptidos nacientes asociados a ribosomas que se sintetizan nuevamente durante la estimulación neuronal.

En función de esto, los científicos mantienen sus esperanzas sobre la idea de que el descubrimiento de las proteínas con las que interactúan los proteosomas neuronales abre paso a otras investigaciones que nos permitan comprender más aun el funcionamiento neuronal.

En particular, se espera conocer con mayor profundidad el mecanismo de comunicación entre las células, además de los cambios estructurales en los circuitos neuronales que le permiten a los seres humanos la formación de recuerdos.

Referencia: Activity-Dependent Degradation of the Nascentome by the Neuronal Membrane Proteasome, (2018). https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.06.013