Mecanismo estructural de ensamblaje de poros transmembrana

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Las proteínas formadoras de poros representan un ejemplo paradigmático de cómo las biomoléculas pueden reorganizarse para generar estructuras citolíticas. Entre ellas destacan las actinoporinas, toxinas de anémonas marinas que se ensamblan en complejos multiméricos insertados en membranas. En un trabajo publicado en Science Advances, los grupos de Sara García Linares (UCM) y Jaime Martín Benito (CNB, CSIC) han resuelto mediante criomicroscopía electrónica, con una resolución sin precedentes en proteínas de membrana, las estructuras de dos actinoporinas modelo (fragaceatoxina C y esticolisina II) reconstituidas en entornos lipídicos fisiológicamente relevantes. Los resultados muestran que los poros no solo están formados por proteínas, sino que incluyen anillos ordenados de esfingomielina y colesterol, compuestos esenciales para su estabilidad y funcionalidad. Además, se identifican intermediarios oligoméricos en forma de arcos, lo que aporta evidencia directa de un mecanismo secuencial de ensamblaje. Según este modelo, los monómeros se incorporan uno a uno, acompañados de cambios conformacionales en la hélice N-terminal, hasta generar un poro funcional capaz de alterar la integridad de la membrana. Estos hallazgos aclaran aspectos controvertidos sobre la biogénesis de poros y subrayan la relevancia de las interacciones proteína-lípido. Más allá de su papel biológico, las actinoporinas se perfilan como herramientas prometedoras en aplicaciones biotecnológicas, desde biosensores hasta sistemas de liberación controlada de fármacos.

Referencia del artículo
Rocío Arranz, César Santiago, Simonas Masiulis, Esperanza Rivera-de-Torre, Juan Palacios-Ortega, Diego Carlero, Diego Heras-Márquez, José G. Gavilanes, Ernesto Arias-Palomo, Álvaro Martínez-Del-Pozo, Sara García-Linares, Jaime Martín-Benito. 2025. Elucidating the structure and assembly mechanism of actinoporin pores in complex membrane environments. Science Advances 11(39):eadv0683
https://doi.org/10.1126/sciadv.adv0683