"Quello che il nostro lavoro mostra è come un complesso al centro della cellula, la regione di interazione ER-Golgi, controlli il colesterolo della membrana plasmatica, che è essenziale per molte funzioni cellulari, se non essenziale per la vita multicellulare", afferma il professor Gisou van der Goot presso la Scuola di Scienze della Vita dell'EPFL. Il suo gruppo, in collaborazione con il gruppo di Giovanni D'Angelo all'EPFL, ha pubblicato uno studio su Developmental Cell che scopre come gli agenti patogeni sfruttano un processo cellulare chiave per intossicare le cellule.

Poiché i patogeni si sono evoluti per dirottare molti dei processi cellulari dei loro ospiti, lo studio delle interazioni ospite-patogeno ci aiuta a comprendere meglio i processi biologici fondamentali. Qui, gli scienziati hanno scoperto che l'interazione tra due organelli chiave nella cellula, il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi, è essenziale per controllare quali lipidi si trovano sulla membrana cellulare. Entrambi gli organelli svolgono un ruolo essenziale nella sintesi di nuove proteine ​​e nel loro trasporto all'interno della cellula.

I ricercatori si sono proposti di scoprire quali proteine ​​sono importanti per l'ingresso della tossina del batterio dell'antrace Bacillus anthracis nella cellula. Per fare ciò, hanno esaminato una libreria di 1500 geni che normalmente sono coinvolti nell'organizzazione degli organelli della cellula e della sua membrana.

Infezione da antrace e siti di contatto ER-Golgi

La tossina dell'antrace è composta da tre subunità, un antigene protettivo che le consente di legare i recettori sulla cellula bersaglio e due subunità enzimatiche, il fattore letale e il fattore edema, che sono ciò che effettivamente causano danni alla cellula.

Quando viene secreto, l'antigene protettivo lega due recettori sulla membrana cellulare. Viene quindi tagliato da Furin, un enzima, e infine si associa ad altri antigeni protettivi per formare un poro. Questo poro consente ai fattori letali ed edematosi di entrare nella cellula, dove provocano il caos. Sebbene questo processo sia mappato abbastanza bene, non sappiamo quali molecole all'interno della cellula ne facilitino tutti i passaggi.

Dall'antrace alla scoperta biologica

I dati dei geni selezionati sono atterrati su due geni e le loro proteine, chiamati TMED2 e TMED10, entrambi situati nei siti di contatto ER-Golgi, una posizione molto inaspettata quando si studia una tossina che proviene dall'esterno della cellula.

Quando gli scienziati hanno sottoregolato i geni di TMED2 e TMED10, la tossina dell'antrace ha perso la sua capacità di formare i pori. Inoltre, un'analisi approfondita ha scoperto qualcosa di nuovo in termini di biologia cellulare di base:le due proteine ​​organizzano grandi supercomplessi proteici nei siti di contatto della membrana ER-Golgi, che sono responsabili del trasferimento del colesterolo tra i due organelli. Se questo trasferimento non avviene, il colesterolo non arriva mai alla membrana cellulare e viene invece immagazzinato in goccioline di grasso.

"Nel complesso, questo studio sull'intossicazione da antrace ha portato alla scoperta che il rimodellamento della composizione dei lipidi alle interfacce ER-Golgi controlla completamente la formazione di nanodomini funzionali di membrana sulla superficie cellulare", concludono gli autori dello studio. + Esplora ulteriormente

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