Las vesículas son pequeños contenedores celulares que realizan una variedad de funciones, incluida ayudar a mover materiales, como proteínas, lípidos y otros componentes celulares, que un organismo necesita para sobrevivir y reciclar materiales de desecho.

Además de utilizar motores moleculares para el transporte a largas distancias, las células también necesitan mover vesículas a distancias cortas dentro de partes específicas de la célula. Pero los mecanismos exactos de este transporte de corta distancia siguen siendo un tema de investigación entre los científicos.

Para abordar este desafío, un equipo de investigación de la División de Ciencias de la Vida de HKUST, dirigido por el estudiante de doctorado Sr. Qiu Hua y el Dr. Wu Xiandeng, becario postdoctoral del RGC, con la orientación del Prof. Zhang Mingjie, ex catedrático de Ciencias de la Vida en HKUST y el Prof. Wu Zhenguo, profesor de Ciencias de la Vida de HKUST, centraron su investigación en el movimiento de las vesículas sinápticas (SV). Descubrieron que la separación de proteínas específicas asociadas a estas vesículas les permite moverse de forma controlada entre diferentes regiones de la célula.

Específicamente, una proteína grande llamada Piccolo, que forma espirales, puede tomar SV de un área llamada grupo de reserva y colocarlos en otra área llamada zona activa en respuesta a las señales de calcio.

También descubrieron que otra proteína llamada TFG ayuda a mover las vesículas desde el retículo endoplásmico (RE) a otra estructura celular llamada compartimento intermedio ER-Golgi mediante el uso de un proceso similar de separación de fases.

Sus hallazgos sugieren que la separación de fases podría ser una forma común en que las células regulan el movimiento de corta distancia de las vesículas en direcciones específicas.

El estudio, titulado "Transporte de vesículas a corta distancia mediante separación de fases", se publicó recientemente en la revista Cell.

En las células, las vesículas necesitan moverse en direcciones específicas para satisfacer diversas necesidades. Para distancias más largas entre diferentes partes de la célula, dependen de motores moleculares adheridos al marco estructural de la célula, llamado citoesqueleto.

Sin embargo, dentro de áreas más pequeñas de la célula, las vesículas también necesitan moverse distancias cortas. Por ejemplo, en el aparato de Golgi, que procesa y clasifica proteínas, las vesículas se mueven rápidamente a distancias de sólo unos pocos cientos de nanómetros. De manera similar, en las terminales de las células nerviosas, las vesículas sinápticas se desplazan rápidamente desde los sitios de almacenamiento a los sitios de liberación a distancias de varios cientos de nanómetros, en el momento preciso para la liberación de neurotransmisores.

A diferencia del transporte de vesículas a larga distancia, se sabe muy poco sobre cómo se logran los movimientos direccionales locales de las vesículas en las células, excepto que se sabe que no involucran motores moleculares.

Fundamentalmente, este estudio identifica algunos de los procesos activos en las células que ayudan a que las vesículas se muevan localmente en distancias cortas en direcciones específicas.

"Nuestro estudio demuestra que el transporte direccional y de corta distancia de vesículas puede ocurrir mediante la separación de fases de vesículas con condensados ​​de proteínas, sin la participación de motores moleculares, lo que puede adoptarse en otras situaciones dentro del campo más amplio de la biología celular. Por lo tanto, un Una importante dirección futura es ampliar nuestro descubrimiento de este nuevo mecanismo de transporte de vesículas en la sinapsis a otros procesos celulares que se estudian más comúnmente", afirmó el Dr. Wu.