Nanomáquinas en la envoltura celular
Durante la infección, Mycobacterium tuberculosis, el principal agente causante de la tuberculosis, secreta un gran número de proteínas efectoras a través de los sistemas de secreción de tipo VII, pequeñas nanomáquinas compuestas por proteínas que residen en la envoltura celular. Las proteínas efectoras están especializadas en la lucha contra la defensa inmunitaria o permiten la captación de nutrientes para asegurar la supervivencia bacteriana en el huésped. El funcionamiento de estos sistemas centrales de secreción sigue siendo poco conocido.
Científicos de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) y del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han conseguido ahora descifrar la arquitectura molecular de estas nanomáquinas. El Dr. Sebastian Geibel, que dirige un grupo de investigación en el Instituto de Biología Molecular de la Infección financiado por la Red de Élite de Baviera y que también está afiliado al Centro Rudolf Virchow de la JMU, fue el encargado de este trabajo. Los científicos han publicado su trabajo en el número actual de la revista Nature.
Mediciones a temperaturas muy bajas
Durante los últimos cinco años, el grupo de investigación del Dr. Geibel ha trabajado intensamente en la reconstitución estable de una de estas máquinas de secreción y en la preparación de la muestra sensible para las mediciones en el criomicroscopio electrónico, que requiere la congelación de choque de los complejos proteicos en condiciones definidas.
En colaboración con el grupo de investigación de Óscar Llorca en Madrid, que calculó mapas tridimensionales del complejo proteico utilizando una sofisticada estrategia de procesamiento de datos, los investigadores de Würzburg pudieron crear un modelo de su estructura molecular. Los investigadores pudieron identificar elementos importantes de la nanomáquina que forma el poro de transporte, así como localizar los elementos que convierten la energía química en movimiento y, por tanto, impulsan el transporte de proteínas efectoras a través del poro.
Nuevo enfoque para nuevos fármacos
Los hallazgos de los investigadores conducen a una comprensión funcional más profunda de los sistemas de secreción de tipo VII. En tiempos en los que aumenta la resistencia de las micobacterias a los antibióticos en uso y no existe ninguna vacuna eficaz contra la tuberculosis, los investigadores proporcionan una base importante para el desarrollo de nuevos antibióticos que se dirijan al ensamblaje o la función de los sistemas de secreción de tipo VII.