La investigación, publicada en la revista Nature Communications, se centra específicamente en una proteína scramblasa llamada TMEM16F.
"Comprender cómo funcionan las scrablases es de gran relevancia médica", afirmó Gustavo Vásquez, investigador postdoctoral en el Departamento de Física de Illinois y autor principal del estudio. "La actividad o regulación anormal de las scramblases se ha relacionado con varias afecciones médicas, incluidos trastornos neurológicos, distrofias musculares e incluso ciertos tipos de cáncer".
Las scramblasas residen en la membrana celular y funcionan para mantener su equilibrio. Lo hacen volteando los lípidos (ácidos grasos) de un lado de la membrana al otro. Esta acción ayuda en la reparación de membranas dañadas.
"Lo que encontramos es que las scramblases generan poros de membrana lo suficientemente grandes como para permitir el paso de todo el grupo de cabezas de lípidos", dijo Vásquez. "De hecho, pudimos demostrar que la mayoría de los lípidos se invierten mediante este mecanismo".
Los investigadores utilizaron una técnica conocida como "transferencia de energía por resonancia de Förster" o FRET, para medir los cambios en la distancia entre dos tintes fluorescentes que estaban adheridos a lados opuestos de la membrana.
"Al utilizar esta técnica, pudimos ver que la membrana se expandía y contraía", dijo Leonid Chernomordik, profesor de física en Illinois y coautor del estudio. "Este cambio en la forma de la membrana no fue aleatorio, sino que siguió un patrón específico".
Los investigadores creen que la scramblasa funciona de forma cooperativa, con múltiples proteínas trabajando juntas para generar los poros de la membrana.
"Es probable que las proteínas scramblasa se autoensamblen formando un complejo más grande que actúa como una máquina para invertir los lípidos", dijo Vásquez. "Este hallazgo tiene implicaciones importantes para el diseño de fármacos que se dirigen a las scramblasas, ya que sugiere que los fármacos que se dirigen al ensamblaje del complejo pueden ser más eficaces que aquellos que se dirigen a las proteínas individuales".
Los investigadores ahora están trabajando para comprender la estructura molecular del complejo scramblase y cómo interactúa con la membrana celular.
"Este trabajo proporciona una base sólida para comprender cómo funcionan estas importantes proteínas y cómo se puede controlar su actividad", dijo Chernomordik.
