Un estudio del IRB Barcelona, ubicado en el PCB,  aporta luz sobre los cúmulos dinámicos de proteínas, que se comportan como “gotas de aceite en agua”, y que se describen como orgánulos sin membrana del citoplasma. Estos orgánulos controlan la actividad de proteínas durante la división celular. Es el primer estudio del centro sobre las denominadas 'liquid-like droplets' (gotas líquidas) que hoy acaparan el interés de científicos en todo el mundo.

Las ‘liquid-like droplets’ son acumulaciones muy dinámicas y sin estructura aparente de proteínas en el citoplasma celular que en los últimos dos años están acaparando protagonismo por sus funciones esenciales de la célula y su relación con diversas patologías. Aunque observadas desde hace tiempo –ya Ramón y Cajal las había percibido-, el boom investigador es tan reciente como el nombre finalmente adoptado para referirse a ellas. La curiosidad de los científicos reside en qué ahora se sabe que estas agrupaciones de proteínas, que se asemejarían en apariencia y comportamiento a gotas de aceite en “el medio aquoso” del citoplasma celular, son relevantes para la función y regulación de las células. Tanto es así que de hecho se las describe como orgánulos celulares sin membrana.

Un estudio del IRB Barcelona publicado en eLife, liderado por el investigador ICREA Raúl Méndez y en colaboración con Xavier Salvatella, también en el mismo centro, aporta uno de los ejemplos más detallados de cómo se regula la dinámica de las “liquid like droplets”, formadas en este caso por CPEB4, durante el ciclo celular.

Las CPEB4 son proteínas de unión a ARN y su función en el citoplasma es activar o reprimir la traducción de ARN mensajeros a proteínas. Trabajos previos del grupo definieron cómo la CPEB4 controla el momento en el que se expresan reguladores de la división celular.

Entre las características de la CPEB4 se distingue el hecho de que tiene partes desestructuradas, es decir que hay regiones de la proteína que permanecen desplegadas, y que son las que median la formación de las “liquid like droplets” y su regulación durante la división celular.

El equipo de Méndez ha descrito con precisión molecular cómo se forman y se descomponen las “gotas” de CPEB4 y las quinasas que intervienen en la fosforilización de las proteínas para descomponer la agrupación y liberar el ARN mensajero.

Además de entender cómo se regula la CPEB4 durante el ciclo celular, el trabajo refuerza dos ideas en relación a las ‘liquid-like droplets’ , con el potencial de regular la función de proteínas (y ARN mensajeros) “que anteriormente se creían dispersos en el citoplasma ”, apunta Méndez.

Como primera idea fuerza, los investigadores creen que, probablemente, la gran mayoría de proteínas de unión a ARN forman estos mismos orgánulos. “Es el primer trabajo donde se caracteriza cómo se regula este proceso durante el ciclo celular para una proteína que une y controla la traducción de una familia de ARN mensajeros y abrimos la vía a verificarlo con las demás”, indica.

La otra idea fuerza es que solamente las proteínas desordenadas o las regiones desordenadas pueden formar gotas de proteínas.

De hecho, una buena parte de las proteínas del ser humano tienen regiones desordenadas. “La evolución ha seleccionado las regiones desordenadas probablemente porque confieren dinamismo y versatilidad a las proteínas, mayor rapidez en hacer y deshacer interacciones, lo que supone una ventaja para la transmisión de señales”, explica Xavier Salvatella, investigador ICREA del IRB Barcelona especialista en biofísica molecular y proteínas desordenadas.