Geometría lipídica en la regulación de las actividades de la dinamina

170 p.Las dinaminas clásicas son grandes GTPasas que median la fisión de la membrana durante la endocitosis. Actúan como enzimas mecano-químicas que convierten la energía obtenida de la hidrólisis del GTP en constricción y escisión del cuello de la vesícula endocítica. La unidad mínima de dinamina capaz de producir trabajo mecánico es un polímero helicoidal corto. Se cree que la hélice impone su geometría, cambiando a lo largo del ciclo de hidrólisis de GTP, sobre la bicapa lipídica. Sin embargo, aquí demostramos que la capacidad intrínseca de las dinaminas para crear la curvatura de la membrana depende en gran medida de la rigidez de la membrana. Probamos dos isoformas principales de dinaminas clásicas, Dyn1 específicas de neuronas y Dyn2 expresadas de forma ubicua, en membranas modelo con diferente rigidez a la flexión. Encontramos que la capacidad de ambas isoformas para tubular membranas planas, así como la curvatura de la membrana estacionaria impuesta por las hélices de dinamina, depende de la rigidez aparente de la membrana. La rigidez también modula la actividad mecanoquímica de ambas dinaminas. Fundamentalmente, la Dyn2 y, en menor medida, la Dyn1 podrían discriminar las diferencias moderadas de la rigidez entre las composiciones de membrana biomimética, lo que implica que la mecánica de los lípidos es un importante regulador de la maquinaria de fisión de dinamina.CSIC Instituto Biofisika Institutu

Geometría lipídica en la regulación de las actividades de la dinamina

170 p.Las dinaminas clásicas son grandes GTPasas que median la fisión de la membrana durante la endocitosis. Actúan como enzimas mecano-químicas que convierten la energía obtenida de la hidrólisis del GTP en constricción y escisión del cuello de la vesícula endocítica. La unidad mínima de dinamina capaz de producir trabajo mecánico es un polímero helicoidal corto. Se cree que la hélice impone su geometría, cambiando a lo largo del ciclo de hidrólisis de GTP, sobre la bicapa lipídica. Sin embargo, aquí demostramos que la capacidad intrínseca de las dinaminas para crear la curvatura de la membrana depende en gran medida de la rigidez de la membrana. Probamos dos isoformas principales de dinaminas clásicas, Dyn1 específicas de neuronas y Dyn2 expresadas de forma ubicua, en membranas modelo con diferente rigidez a la flexión. Encontramos que la capacidad de ambas isoformas para tubular membranas planas, así como la curvatura de la membrana estacionaria impuesta por las hélices de dinamina, depende de la rigidez aparente de la membrana. La rigidez también modula la actividad mecanoquímica de ambas dinaminas. Fundamentalmente, la Dyn2 y, en menor medida, la Dyn1 podrían discriminar las diferencias moderadas de la rigidez entre las composiciones de membrana biomimética, lo que implica que la mecánica de los lípidos es un importante regulador de la maquinaria de fisión de dinamina.CSIC Instituto Biofisika Institutu

Dynamic constriction andfission of endoplasmicreticulum membranes by reticulon

The endoplasmic reticulum (ER) is a continuous cell-wide membrane network. Network formation has been associated with proteins producing membrane curvature and fusion, such as reticulons and atlastin. Regulated network fragmentation, occurring in different physiological contexts, is less understood. Here we find that the ER has an embedded fragmentation mechanism based upon the ability of reticulon to produce fission of elongating network branches. In Drosophila, Rtnl1-facilitated fission is counterbalanced by atlastin-driven fusion, with the prevalence of Rtnl1 leading to ER fragmentation. Ectopic expression of Drosophila reticulon in COS-7 cells reveals individual fission events in dynamic ER tubules. Consistently, in vitro analyses show that reticulon produces velocity-dependent constriction of lipid nanotubes leading to stochastic fission via a hemifission mechanism. Fission occurs at elongation rates and pulling force ranges intrinsic to the ER, thus suggesting a principle whereby the dynamic balance between fusion and fission controlling organelle morphology depends on membrane motility.This work was partially supported by NIH R01GM121725 to V.A.F., a 5x1000 grant from the Italian Ministry of Health and Telethon GGP11189 to A.D., Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities grants BFU2015-70552-P to V.A.F. and A.V.S., and BFU2015-63714-R and PGC2018-099341-B-I00 to B.I., Basque Government grant IT1196-19, Russian Science Foundation Grant No. 17-75-30064 and Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation

Variación de las propiedades mecánicas de hidrogeles de tipo elastina con la temperatura, el tiempo y la concentración

No constaMáster en Física de los Sistemas de Diagnóstico, Tratamiento y Protección en Ciencias de la Salu