Un treball dut a terme en mosques de la fruita per investigadors de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) –amb seu al Parc Científic de Barcelona– revela que la proteïna dDsk2 a més de degradar proteïnes té un paper essencial en la regulació de l"expressió gènica. Aquesta proteïna també la tenen els humans i se sap que està mutada en diverses malalties neurodegeneratives incloent Alzheimer, però no com aquestes mutacions hi contribueixen. Els resultats de l'estudi, publicat avui a Nature Communications (doi:10.1038/ncomms8049), obre un doble escenari; un focalitzat en investigació bàsica de l'epigenoma i un altre d'interès biomèdic, per la vinculació de dDsk2 amb malalties neurodegeneratives.

Fins avui, les proteïnes anomenades receptors d’ubiqüitina estaven relacionades principalment amb el mecanisme de degradació de proteïnes, un procés bàsic de neteja cel·lular. La nova funció descrita ara per a la proteïna dDsk2 per l’equip de Ferran Azorín, cap de grup a l’IRB Barcelona i professor d’investigació del Consell Superior de Investigacions Científiques (CSIC), relaciona per primera vegada els receptors d’ubiqüitina amb la regulació de l’expressió gènica.

Doble funció per als receptors d’ubiqüitina

En humans, hi ha prop de 100 proteïnes vinculades a la ubiqüitinació, és a dir, al procés pel qual una proteïna marcada amb ubiqüitina és eliminada de la cèl·lula per la maquinària prevista per a fer-ho, el proteasoma. Els receptors d’ubiqüitina treballen en aquest procés de detecció de les ubiqüitinacions.

Explica Ferran Azorín, líder del grup “Estructura i funció de la cromatina”, que encara que dades anteriors apuntaven la possibilitat que els receptors d’ubiqüitina participessin també en altres processos cel·lulars, eren “dades escasses i no s’havia demostrat un paper directe en la regulació del genoma”.

“Se sabia que hi havia ubiqüitinacions relacionades amb proteïnes de transcripció, ubiqüitinacions relacionades amb la reparació de l’ADN, però és una de les primeres vegades que s’identifica una proteïna, dDsk2, que reconeix una ubiqüitinació en una histona, proteïnes de la cromatina”.

La cromatina és el complex format pel propi ADN i les histones, unes proteïnes que s’uneixen fortament a l’ADN, empaquetant-lo en els cromosomes, i que condicionen l’expressió dels gens, el que es coneix com a epigenètica.

En els últims anys s’ha descobert la contribució fonamental de l’epigenètica en el desenvolupament de malalties. “Ara hem obert aquest nou escenari per als receptors d’ubiqüitina i cal seguir explorant-lo”, explica Roman Kessler, investigador suís doctorat a l’IRB Barcelona amb una beca de “la Caixa” i co-autor de l’article.

A l’estudi, els investigadors revelen el mecanisme molecular a través del qual la proteïna dDsk2 s’uneix a proteïnes de la cromatina intervenint indirectament en la regulació de la transcripció genètica.