Trasplante de compartimentos, de procariontes a eucariontes
La compartimentalización es una estrategia utilizada por las células para mantener un control espacial de su metabolismo. Mientras los eucariontes utilizan membranas para delimitar sus organelos, los procariontes utilizan una estrategia basada en el uso de proteínas. Recientemente se han descrito un tipo de microcompartimentos en bacterias llamados encapsulinas, se trata de compartimentos con forma icosaedrica compuestos por proteínas repetidas.
Las encapsulinas tienen la capacidad de encapsular proteínas de manera de específica, estas proteínas son conocidas como proteínas cargo y se ha descrito que mayoritariamente se encuentran inmediatamente río arriba de la región codificante para la capsulina. In vivo la encapsulación de la proteína cargo está mediada por un péptido señal localizado en su región C-terminal. Algunas proteínas cargo descritas son las peroxidasas y las ferritinas.
Gracias a su mecanismo molecular, las encapsulinas son programables e ideales para el estudio de compartimentalización sintética en eucariontes. En este trabajo los autores expresaron proteínas heterólogas dentro de capsulinas en Saccharomyces cerevisiae.
Para lograr esto, transformaron células de levadura con un vector que contenía el gen de capsulina encA bajo un promotor inducible. En este mismo vector colocaron, bajo otro promotor inducible, el gen de la proteína mNeonGreen fusionado con el péptido señal para la encapsulación. El resultado fue que la proteína fluorescente se encapsuló y además fue protegida contra degradación por proteólisis.
Este trabajo es un parteaguas importante en el estudio de la compartimentalización en eucariontes ya que ofrece herramientas para crear compartimentos sintéticos que pueden aislar reacciones dentro de la célula.
Referencia
Lau, Y. H., Giessen, T. W., Altenburg, W. J., & Silver, P. A. (2018). Prokaryotic nanocompartments form synthetic organelles in a eukaryote. bioRxiv, 244095.
