Viaje del ATP: Identifican una proteína clave como puerta de entrada de la energía en el retículo endoplásmico

Publicado originalmente por la Universidad de Estocolmo el 21 de mayo de 2025

editado por Sadie Harley, revisado por Robert Egan

 

Los científicos descubren cómo la proteína SLC35B1 transporta ATP al retículo endoplásmico. Crédito: Surabhi Kokane con Biorender.

Un equipo de científicos ha dado respuesta a una vieja pregunta de la biología celular al desvelar cómo se transporta la principal moneda energética de la célula, el ATP, al retículo endoplásmico (RE). La alteración del transporte de energía podría afectar a enfermedades como la diabetes tipo 2, el cáncer y los trastornos neurodegenerativos.

El estudio «Step-wise ATP translocation into the ER by human SLC35B1», publicado en Nature, confirma que la proteína transportadora SLC35B1 es la puerta clave para la entrada de ATP en el RE.

La investigación, dirigida por David Drew, catedrático de Bioquímica de la Universidad de Estocolmo y situado en el SciLifeLab, revela la primera visión estructural y mecanicista de cómo el ATP entra en el retículo endoplásmico (RE) utilizando la proteína transportadora SLC35B1. El RE es el principal «puerto de embarque» de la célula, que empaqueta proteínas y lípidos, comprueba su calidad y facilita su transporte dentro de la célula. Para estos procesos vitales se necesita energía, en forma de ATP.

«A pesar de décadas de investigación sobre la función del RE, la cuestión de cómo llega el ATP al interior del RE no estaba clara. Al confirmar que SLC35B1 es la proteína transportadora y resolver su estructura con criomicroscopía electrónica, no sólo hemos dado respuesta a una cuestión biológica fundamental, sino que también hemos abierto nuevas oportunidades de intervención terapéutica», afirma Drew.

Futuro desarrollo de fármacos

Los hallazgos tienen amplias implicaciones para la salud humana. La alteración de la actividad del RE está relacionada con enfermedades como la diabetes de tipo 2, el cáncer y los trastornos neurodegenerativos, en las que el estrés del RE y el erróneo plegamiento de proteínas desempeñan un papel fundamental. Ahora que se dispone de un modelo molecular detallado, SLC35B1 constituye una diana prometedora para el desarrollo de futuros fármacos.

«Comprender cómo se suministra la energía al RE nos ofrece nuevas y potentes vías para abordar toda una serie de enfermedades derivadas de la disfunción del RE. Modular la actividad de SLC35B1 podría convertirse en una nueva estrategia para restablecer el equilibrio del RE en estados patológicos», afirma Drew.

Pantalla a gran escala

La proteína SLC35B1 se había propuesto anteriormente como transportadora de ATP para el RE, pero faltaba una validación bioquímica y estructural. También ha habido otros informes contradictorios sobre su función.

En colaboración con el laboratorio de Giulio Superti-Furga (CeMM, Austria), un cribado CRISPR/Cas9 a gran escala de todos los transportadores SLC demostró que SLC35B1 era uno de los cinco transportadores más esenciales para el crecimiento celular, lo que concuerda con la función propuesta.

Aumento del tamaño de la proteína

A continuación, el equipo de Norimichi Nomura (Facultad de Medicina de Kioto, Japón) generó un anticuerpo contra SLC35B1 humano, que resultó esencial para aumentar el tamaño de la proteína y poder obtener imágenes mediante criomicroscopía electrónica (crioEM).

A continuación, el equipo de Drew utilizó la plataforma de crio-EM de SciLifeLab para visualizar SLC35B1 en múltiples conformaciones, revelando cómo reconoce y transporta ATP al lumen del retículo endoplásmico. Los datos estructurales también pusieron de relieve los residuos de aminoácidos críticos que intervienen en la unión y el transporte de ATP, sugiriendo posibles sitios de interés terapéutico.

En la actualidad, el equipo está buscando pequeñas moléculas que modulen la función de SLC35B1, con el objetivo de desarrollar terapias dirigidas a mejorar o inhibir el transporte de ATP cuando sea necesario.

Más información: David Drew, Stepwise ATP translocation into the endoplasmic reticulum by human SLC35B1, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09069-w. www.nature.com/articles/s41586-025-09069-w

Información de la revista: Nature

Proporcionado por: Stockholm University

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