"O que nosso trabalho mostra é como um complexo no centro da célula, a região de interação ER-Golgi, controla o colesterol da membrana plasmática, que é essencial para muitas funções celulares, se não essencial para a vida multicelular", diz o professor Gisou van der Goot na Escola de Ciências da Vida da EPFL. Seu grupo, trabalhando com o grupo de Giovanni D'Angelo na EPFL, publicou um estudo em Developmental Cell que revela como os patógenos exploram um processo celular chave para intoxicar células.
Como os patógenos evoluíram para sequestrar muitos dos processos celulares de seus hospedeiros, estudar as interações hospedeiro-patógeno nos ajuda a entender melhor os processos biológicos fundamentais. Aqui, os cientistas descobriram que a interação entre duas organelas-chave da célula, o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi, é essencial para controlar quais lipídios estão na membrana celular. Ambas as organelas desempenham papéis essenciais na síntese de novas proteínas e seu transporte dentro da célula.

Os pesquisadores começaram a descobrir quais proteínas são importantes para a toxina da bactéria do antraz Bacillus anthracis entrar na célula. Para fazer isso, eles examinaram uma biblioteca de 1.500 genes que normalmente estão envolvidos na organização das organelas da célula, bem como de sua membrana.

Infecção por antraz e sites de contato ER-Golgi

A toxina do antraz é composta por três subunidades, um antígeno protetor que permite se ligar a receptores na célula-alvo, e duas subunidades enzimáticas, o fator letal e o fator de edema, que são os que realmente causam danos à célula.

Quando secretado, o antígeno protetor liga-se a dois receptores na membrana da célula. Ele é então cortado pela Furina, uma enzima, e finalmente se associa a outros antígenos protetores para formar um poro. Este poro permite que os fatores letais e de edema entrem na célula, onde causam estragos. Embora esse processo esteja bem mapeado, não sabemos quais moléculas dentro da célula facilitam todas as suas etapas.

Do antraz à descoberta biológica

Os dados dos genes rastreados chegaram a dois genes e suas proteínas, chamados TMED2 e TMED10, ambos localizados nos sítios de contato ER-Golgi, um local muito inesperado ao estudar uma toxina que vem de fora da célula.

Quando os cientistas reduziram os genes de TMED2 e TMED10, a toxina do antraz perdeu sua capacidade de formar poros. Além disso, uma análise aprofundada descobriu algo novo em termos de biologia celular básica:que as duas proteínas organizam grandes supercomplexos de proteínas nos locais de contato da membrana ER-Golgi, que são responsáveis ​​pela transferência de colesterol entre as duas organelas. Se essa transferência não ocorrer, o colesterol nunca chega à membrana da célula e é armazenado em gotículas de gordura.

"No geral, este estudo de intoxicação por antraz levou à descoberta de que a remodelação da composição lipídica nas interfaces ER-Golgi controla totalmente a formação de nanodomínios de membrana funcionais na superfície da célula", concluem os autores do estudo. + Explorar mais

Para a superfície celular e além:Rastreamento do transporte de glicoproteínas subcelulares usando toxina de cólera modificada