Caracteritzada l'estructura i funció d'un transportador d'aminoàcids LAT

Estructura del transportador BasC. Manuel Palacín, IRB Barcelona.
Estructura del transportador BasC. Manuel Palacín, IRB Barcelona.

Mutacions en els transportadors de L-aminoàcids (LAT, per les sigles en anglès) poden causar patologies molt diverses com autisme, pèrdua auditiva o aminoacidúries. 

Aquest estudi, publicat a la revista Nature Communications, presenta dades claus per comprendre com es produeix la unió entre l'aminoàcid i aquests transportadors.

El treball és una col·laboració entre l'IRB Barcelona, el CIBERER, l'IBMB-CSIC i elBarcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC).

En humans existeixen més de 50 transportadors d'aminoàcids diferents, responsables de la incorporació d'aminoàcids en la cèl·lula i de regular el balanç d'aquestes molècules entre l'exterior i l'interior cel·lular. Mutacions en aquests transportadors s'han associat amb diferents patologies, però, malgrat la seva importància, encara coneixem poc sobre com funcionen. Científics de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) han caracteritzat l'estructura d'un membre de la família de transportadors de L-aminoàcids(LAT, per les sigles en anglès).

Els transportadors LAT són una família que engloba diferents transportadors d'aminoàcids, amb membres fins i tot en bacteris. Mutacions en els transportadors LAT s'associen amb malalties tan diverses com l'autisme, la pèrdua auditiva relacionada amb l'edat, la cistinúria o la lisinúria amb intolerància a proteïnes.

Aquest estudi, publicat a la revista Nature Communications, s'ha centrat en BasC, un transportador LAT present en bacteris. "Hem utilitzat BasC com a model, ja que és similar tan estructuralment com funcionalment als transportadors LAT humans" assenyala Manuel Palacín, líder del laboratori de Transportadors d'Aminoàcids i Malaltiade l'IRB Barcelona.

Gràcies a l'estructura i l'anàlisi funcional de Basc, els primers autors d'aquest treball, Ekaitz Errasti-Jeffers,Joana FortPaola Bartoccioni, investigadors postdoctorals de l'IRB Barcelona i el CIBERER, han aconseguit identificar el lloc d'unió dels aminoàcids en els transportadors LAT i el mecanisme d'interacció a banda i banda de la membrana cel·lular.

"Saber com els transportadors LAT reconeixen als aminoàcids que s'han d'introduir en la cèl·lula, ens permet comprendre millor el seu funcionament i ens ajuda a desxifrar els defectes moleculars associats a diferents patologies per poder desenvolupar possibles tractaments" comenta Palacín, catedràtic de la Facultat de Biologia de la Universitat de Barcelona i líder de la unitat U731 del Centre d'Investigació Biomèdica en Xarxa de Malalties Rares (CIBERER).

En aquesta col·laboració entre l'IRB Barcelona, el CIBERER, l'IBMB-CSIC i el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC), s'ha caracteritzat l'estructura de BasC mitjançant cristal·lografia de raigs X utilitzant un anticòs per a aquest transportador. "Els anticossos per BasC que desenvolupem van resultar ser excel·lents eines per a estudiar el seu funcionament" afegeix Palacín.

L'estudi ha comptat amb el finançament del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, La Fundació La Marató TV3, SIDRA Medicine (Qatar), CIBERER, la Generalitat de Catalunya, INSTRUCT-ERIC (European Strategy Forum on Research Infrastructures, ESFRI) i la Research Foundation - Flanders (FWO).

 

Article de referència:

Ekaitz Errasti-Murugarren, Joana Fort, Paola Bartoccioni, Lucía Díaz, Els Pardon, Xavier Carpena, Meritxell Espino-Guarch, Antonio Zorzano, Christine Ziegler, Jan Steyaert, Juan Fernández-Recio, Ignacio Fita and Manuel Palacín.

L-Amino acid Transporter structure and molecular bases for the asymmetry of substrate interaction

Nature Communications(2019) doi:10.1038/s41467-019-09837-z