El treball està centrat en lʼestudi del procés de secreció de proteïnes sintetitzades al reticle endoplasmàtic i aborda el que es coneix com a ruta secretòria, és a dir, el conjunt dʼorgànuls de la cèl·lula que coordinen el transport de proteïnes des del reticle endoplasmàtic fins a altres destinacions (per exemple, el medi extracel·lular o bé altres compartiments de membrana a lʼinterior de la cèl·lula) tot travessant el complex de Golgi.
Un trànsit de proteïnes intens per lʼinterior de la cèl·lula
Tal com explica Meritxell Cutrona, primera autora del treball, «lʼestudi de la ruta secretòria va revelar lʼinterès per identificar els mecanismes moleculars i els factors reguladors a la base del transport de membrana —i de proteïnes— entre els diferents compartiments cel·lulars». Segons la teoria vesicular, el procés de biogènesi de vesícules de transport i el bescanvi seqüencial entre compartiments està regulat per una sèrie de productes gènics implicats en la regulació de la ruta secretòria. Aquest procés inclou la selecció i lʼempaquetament de productes proteics (cargo) al compartiment dʼorigen, la deformació de la membrana i la formació de la vesícula de transport, la vehiculització cap al compartiment successiu i, finalment, la fusió amb les membranes per abocar-hi els continguts.
Segons el model clàssic, la fase inicial del transport vesicular des del reticle endoplasmàtic està regulada pel complex multiproteic COPII, que aporta lʼúnic mecanisme per garantir lʼexportació de proteïnes cargo i, per tant, de lʼaccés a la ruta secretòria. En opinió de Meritxell Cutrona, «tanmateix, des de fa uns quants anys, sʼhan anat acumulant indicis que qüestionen el model clàssic dʼexternalització i transport de proteïnes basat en la funció del complex COPII».
Aquests exemples no coincidents amb les prediccions del model clàssic de transport proteic es correspondrien amb mecanismes de transport no convencional. Seria el cas, per exemple, del procés dʼexportació de proteïnes cargo en soques de llevat mutant per elements concrets de COPII, atribuït a mecanismes alternatius —a la funció de COPII, un fenomen conegut com a COPII bypass». El procés del COPII bypass també sʼha registrat recentment en alguns casos de cèl·lules de mamífer però encara seʼn desconeixen els mecanismes responsables.
Una alternativa al model clàssic de transport
A lʼestudi, els autors van inhibir la funció de COPII (via tradicional) per identificar els mecanismes no convencionals. Com a element dʼinnovació, van induir la repressió del complex COPII mitjançant el silenciament de lʼexpressió gènica dels loci que codifiquen per Sar1 (gens Sar1A i Sar1B) en el genoma dels mamífers. Sar1 és un element del complex COPII, i és el factor clau per a la biogènesi de les vesícules i la ruta secretòria. «Aquesta innovadora aproximació metodològica —apunta Pedro Moral— ha proporcionat una de les evidències més significatives descrites fins ara per confirmar lʼexistència de models alternatius per al transport proteic cel·lular».
El nou treball identifica una estratègia que podria ser vàlida per identificar reguladors generals de transport alternatiu, caracteritzar aspectes funcionals i morfològics de rutes alternatives i establir els potencials usuaris entre les proteïnes cargo sintetitzades al reticle endoplasmàtic. Tal com conclou Meritxell Cutrona, «lʼestudi també revela un nou nivell de regulació del transport quan la funció de COPII està inhibida pel silenciament de Sar1. El fet que hi hagi vies múltiples —i no un pas obligatori i únic— per a totes les proteïnes que se sintetitzen al reticle endoplasmàtic ajudarà a obrir nous escenaris per aprofundir en el coneixement de la fisiologia cel·lular i la seva relació amb determinades patologies relacionades amb acumulacions de proteïnes al reticle endoplasmàtic com ara la fibrosi quística».
