Transporte intraflagelar en los cilios del nematodo C. elegans
El transporte intraflagelar ( IFT ) es una motilidad bidireccional a lo largo de los microtúbulos del axonema que es esencial para la formación ( ciliogénesis ) y el mantenimiento de la mayoría de los cilios y flagelos eucariotas . [1] Se cree que es necesario construir todos los cilios que se ensamblan dentro de una proyección de membrana desde la superficie celular. Los cilios de Plasmodium falciparum y los flagelos de esperma de Drosophila son ejemplos de cilios que se ensamblan en el citoplasma y no requieren IFT. El proceso de IFT implica el movimiento de grandes complejos proteicos llamados partículas o trenes de IFT desde el cuerpo celular hasta la punta ciliar y seguido de su regreso al cuerpo celular. El movimiento hacia afuera o anterógrado está impulsado por la cinesina -2, mientras que el movimiento hacia adentro o retrógrado está impulsado por la dineína citoplasmática 2/1b. Las partículas IFT están compuestas por unas 20 proteínas organizadas en dos subcomplejos llamados complejo A y B. [2]
Basándose en estudios de localización, se ha sugerido que las proteínas IFT también funcionan fuera de los cilios. [6]
Bioquímica
Un modelo simplificado de transporte intraflagelar.
El transporte intraflagelar (IFT) describe el movimiento bidireccional de partículas no unidas a membrana a lo largo de los microtúbulos dobles del axonema flagelar y de los cilios móviles , entre el axonema y la membrana plasmática. Los estudios han demostrado que el movimiento de las partículas IFT a lo largo de los microtúbulos se lleva a cabo mediante dos motores de microtúbulos diferentes ; el motor anterógrado (hacia la punta flagelar) es la cinesina-2 heterotrimérica, y el motor retrógrado (hacia el cuerpo celular) es la dineína citoplasmática 1b. Las partículas de IFT transportan subunidades axonemales al sitio de ensamblaje en la punta del axonema; por tanto, la IFT es necesaria para el crecimiento axonemal. Por lo tanto, dado que el axonema necesita un suministro continuo de proteínas, un axonema con maquinaria IFT defectuosa se encogerá lentamente en ausencia de subunidades proteicas de reemplazo. En los flagelos sanos, las partículas IFT invierten la dirección en la punta del axonema y se cree que transportan proteínas usadas, o "productos de rotación", de regreso a la base del flagelo. [7] [8]
Las propias partículas IFT constan de dos subcomplejos, [9] cada uno formado por varias proteínas IFT individuales . Los dos complejos, conocidos como 'A' y 'B', son separables mediante centrifugación de sacarosa (ambos complejos a aproximadamente 16 S, pero bajo una mayor fuerza iónica, el complejo B sedimenta más lentamente, segregando así los dos complejos). Las numerosas subunidades de los complejos IFT han sido nombradas según sus pesos moleculares:
el complejo A contiene IFT144, IFT140 , IFT139, IFT122, [2] IFT121 e IFT43 [10]
Las propiedades bioquímicas y las funciones biológicas de estas subunidades IFT recién están comenzando a dilucidarse; por ejemplo, interactúan con componentes del cuerpo basal como CEP170 o proteínas necesarias para la formación de cilios como la chaperona de tubulina y las proteínas de membrana. [11]
Uno de los descubrimientos más recientes sobre IFT es su papel potencial en la transducción de señales. Se ha demostrado que la IFT es necesaria para el movimiento de otras proteínas de señalización dentro de los cilios y, por lo tanto, puede desempeñar un papel en muchas vías de señalización diferentes. Específicamente, se ha implicado a IFT como mediador de la señalización sónica de hedgehog , [21] una de las vías más importantes en la embriogénesis .
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
Para ver una película QuickTime microscópica de lapso de tiempo y una caricatura esquemática de IFT, consulte la página web de Rosenbaum Lab IFT.