Explicación de las proteínas ESCRT (endosomal sorting complexes required for transport) en la liberación de vesículas extracelulares (EV).
La formación y liberación de exosomas/EV depende de una estructura llamada endosoma que ocurre dentro de algunas células. Dentro del endosoma, actúan un grupo específico de proteínas llamadas proteínas ESCRT. Las proteínas ESCRT son importantes para controlar los procesos de formación de vesículas, clasificación selectiva de proteínas y liberación de vesículas. Por lo tanto, las proteínas ESCRT juegan un papel clave en la comunicación intercelular y pueden tener un impacto significativo en los estados fisiológicos y patológicos de las células.
Estas proteínas desempeñan las tareas necesarias para asegurar que los exosomas/EV contengan los componentes adecuados y sean transportados de manera precisa desde los endosomas al espacio extracelular. Este proceso consta de una serie de pasos moleculares en los que participan diferentes complejos ESCRT (ESCRT-0, I, II, III).
- Selección de proteínas ubiquitinadas: A medida que avanza la maduración del endosoma, las proteínas ubiquitinadas transportadas desde diferentes ubicaciones dentro de la célula se acumulan en la membrana del endosoma. La ubiquitinación se refiere a un proceso bioquímico en el que una pequeña proteína llamada ubiquitina se une a una proteína objetivo. La ubiquitina es una proteína compuesta por 76 aminoácidos presente en todas las células eucariotas. El proceso de ubiquitinación se lleva a cabo de la siguiente manera: Activación: Las enzimas ubiquitin-activadoras (E1) activan la ubiquitina en presencia de ATP. Conjugación: Las enzimas ubiquitin-conjugadoras (E2) reciben la ubiquitina activada. Ligación: Las ligasas de ubiquitina (E3) reciben la ubiquitina de E2 y la unen a proteínas objetivo específicas. Las proteínas ubiquitinadas desempeñan un papel crucial en la formación de vesículas intraluminales (ILVs). Las vesículas intraluminales se refieren a pequeñas estructuras vesiculares presentes dentro de los endosomas. Se forman internamente dentro de la estructura endosómica de la célula.
- Función de ESCRT-0: Aquí entra en juego el complejo ESCRT-0. ESCRT-0 se une específicamente a las proteínas ubiquitinadas y determina el sitio (dominio) en la membrana del endosoma donde comienza la formación de vesículas.
- Inicio de la curvatura de la membrana: La acción de ESCRT-0 hace que la membrana del endosoma comience a curvarse hacia el interior debido a la presencia de proteínas ubiquitinadas acumuladas en dominios específicos. Esto marca el inicio de la formación de vesículas intraluminales.
- Función de ESCRT-I y ESCRT-II: Luego, los complejos ESCRT-I y ESCRT-II intervienen para profundizar la curvatura de la membrana y formar «yemas de vesículas» que sobresalen en el interior del lumen del endosoma. Estos complejos deforman aún más la membrana y ayudan en la formación de las vesículas.
- Complejo ESCRT-III: Finalmente, ESCRT-III se une y ayuda en la formación y separación completa de la vesícula. Este complejo curva y cierra la membrana, separando completamente la vesícula dentro del lumen del endosoma.
Por lo tanto, las proteínas ESCRT están involucradas en todas las etapas del proceso de generación y liberación de EVs desde los endosomas, lo que permite una comunicación celular precisa y el transporte de sustancias dentro de las células. Estos procesos son esenciales para la supervivencia, el crecimiento y la diferenciación celular, y las anomalías en estos procesos pueden dar lugar a condiciones patológicas.
