Resumen de Towards the understanding of the terminal organelle of mycoplasma genitalium: structural insights into the wheel complex
Luca Martinelli
Desde que su genoma fue completamente secuenciado en el año 1995, Mycoplasma genitalium es un patógeno humano que por sus características se considera el modelo ideal para poder estudiar el conjunto mínimo de genes necesarios para mantener todas las rutas biológicas indispensables en una célula crecida en laboratorio. A pesar de su simplicidad, confirmada por el tamaño reducido de su genoma (580 kb y tan solo 482 genes) y la falta de una pared celular, M.genitalium presenta una protrusión de la membrana que se extiende de uno de los polos de la célula, llamada Organela Terminal (TO), presente también en otras especies de Mycoplasmas. Diversos experimentos han puesto en evidencia como la TO esta involucrada en la adherencia, en la división celular, en la patogenicidad y motilidad de ‘gliding’ características de algunas especies de Mycoplasmas. El presente trabajo está centrado en la identificación y caracterización de las interacciones proteína-proteína en el ‘wheel complex’, una ultra-estructura con forma de cuenco que ha sido localizada en la en el extremo más proximal de la TO, cerca del cuerpo celular. También se resolvió a resolución atómica la estructura de MG491, una de las cuatro proteínas que se han localizado en el ‘wheel complex’. Como primer paso para llegar a entender el funcionamiento de la TO, se realizó un experimento de ‘screening’ mediante resonancia plasmónica de superficie (SPR) para detectar las posibles interacciones entre las proteínas MG200, MG219, MG386 y MG491. Además se emplearon resonancia magnética nuclear (RMN) y cromatografía de exclusión molecular (GCF) para corroborar y caracterizar las interacciones identificadas. El ensayo reveló que las cuatro proteínas participan en interacciones muy específicas a través de una extensa red de interacciones fuertes y débiles. En particular, la caja EAGR de MG200, un dominio característico que se encuentra sólo en algunas de las proteínas de TO, interactúa con 25 aminoácidos localizados en la región C-terminal de MG491, y que resultan ser necesarios para el correcto funcionamiento de MG491, como demostrado por experimentos realizados in vivo. El dominio C-terminal de MG200 se une a la región N-terminal de MG219. MG219 también interactúa a través de su dominio C-terminal con MG386 C-terminal, una región que contiene tres cajas EAGR no idénticas.Después de la introducción de cuatro metioninas en la secuencia de MG491, la estructura cristalina se resolvió por difracción anómala simple (SAD) de un constructo que incluye los primeros 308 residuos (MG491-Nt_63-205). La estructura reveló que MG491 forma un dímero de heterodímeros estructurales en los que los monómeros interactúan con los dos monomeros vecinos a través de dos interfaces diferentes. Los dos heterodímero, que tienen la mayor superficie de contacto, están relacionados por una transformación de ~ 72 ° de rotación y una pequeña traslación. En particular, dos conformaciones alternativas de un loop de 19 residuos localizado en la interfaz entre monómeros parecen ser cruciales para la estabilidad de los heterodímeros.Las interacciones identificadas entre las cuatro proteínas que forman el ‘wheel complex’, junto con la estructura de MG491-Nt_63-205 y los resultados obtenidos in vivo, proporcionan nuevos datos sobre la organización y el funcionamiento del ‘wheel complex’ y de toda la Organella Terminal. Esta información también se puede ampliar para el análisis de la ultraestructura de M. genitalium a medida que se determina por microscopía electrónica y por tomografía.
