La superficie de las células B está cubierta de receptores de antígenos con los que reconocen patógenos invasores como bacterias y virus. Cuando un receptor de células B se une a un antígeno, es decir, a una estructura extraña, la célula B se activa y desencadena la producción de anticuerpos. Los anticuerpos son esenciales para nuestra supervivencia y nos protegen contra enfermedades graves por infecciones con patógenos como el COVID-19. Las vacunas tienen un efecto protector ya que activan los receptores de antígenos, lo que desencadena una respuesta inmunitaria. Un equipo internacional de investigadores del Clúster de Excelencia CIBSS de la Universidad de Freiburg y la Facultad de Medicina de Harvard, EE. UU., ha publicado la estructura molecular exacta de un receptor de células B tipo IgM. Sus hallazgos indican que el receptor en la superficie de la célula B interactúa con otros receptores, controlando así su transducción de señales. El estudio fue publicado en la revista Naturaleza.
Conexión de Subunidades de Señalización con la Inmunoglobulina
El receptor de antígeno de células B consiste en un anticuerpo unido a la membrana celular y dos proteínas más pequeñas, Ig alfa e Ig beta. Estas subunidades más pequeñas transmiten señales al interior de la célula tan pronto como el receptor de la célula B identifica un patógeno. «Previamente se desconocía exactamente cómo estas subunidades de señalización están conectadas con la inmunoglobulina», dice el Prof. Dr. Michael Reth de la Facultad de Biología de la Universidad de Freiburg, quien ha estado investigando el receptor durante más de 30 años y descubrió originalmente sus subunidades de señalización. . Es miembro del Clúster de Excelencia CIBSS, Centro de Estudios Integrativos de Señalización Biológica y codirector del Clúster de Excelencia BIOSS. «Durante mucho tiempo, no teníamos las posibilidades técnicas para estudiar la estructura exacta de las proteínas de membrana. Ahora, la criomicroscopía electrónica nos ha permitido crear una imagen de alta resolución del receptor de células B», dice Reth.
Con microscopía crioelectrónica, la muestra a estudiar se enfría muy rápidamente a menos 183 °C. Esto reduce el movimiento natural de las moléculas y evita la formación de diminutos cristales de hielo que, de lo contrario, destruirían la estructura de la proteína. De esta forma, es posible alcanzar resoluciones muchas veces superiores a las de otros métodos de microscopía electrónica. En su estudio actual, los investigadores lograron una resolución de 3,3 ångströms, que corresponde al ancho de unos pocos átomos. Para ello, combinaron cientos de miles de imágenes de todo el receptor con las de una versión truncada que carecía de dos regiones flexibles. Luego usaron estos datos para calcular la estructura tridimensional completa del receptor de células B en la computadora.
El anticuerpo unido a la membrana simétrica se une solo en un lado
Lo sorprendente de la estructura tridimensional es que el anticuerpo simétrico unido a la membrana solo se une a Ig alfa e Ig beta en un lado, formando así un complejo asimétrico. Esta asimetría se asemeja a la del receptor de células T, otro receptor inmunitario importante cuya estructura se elaboró por primera vez en 2019. «Es sorprendente que ambos tipos de receptores de antígenos formen complejos asimétricos», explica Reth. «Esto nos lleva a concluir que la estructura ahora aclarada es parte de un complejo receptor más grande y que interactúa con otras moléculas en la superficie de las células B».
Tales estructuras más grandes, que se mantienen unidas a través de fuerzas menos poderosas, aún no pueden estudiarse con técnicas como la microscopía crioelectrónica. Sin embargo, la estructura molecular recientemente publicada proporciona más evidencia a favor de tal interacción con otras moléculas: muestra que el exterior del receptor de células B contiene aminoácidos conservados. Los aminoácidos se describen como conservados si apenas cambian en el curso de la evolución y, por lo tanto, son idénticos en los receptores de antígenos de diferentes organismos. «La presencia de aminoácidos conservados que se dirigen hacia el exterior sugiere que el receptor de células B IgM tiene más socios de unión», dice Reth. «En otras palabras, hasta ahora solo conocemos una parte de la máquina, y ahora queremos identificar los otros componentes básicos y determinar cómo influyen en el efecto de señalización del receptor».
Estos otros componentes básicos podrían explicar cómo el receptor normalmente se mantiene inactivo y se activa solo cuando se une a un antígeno. «Esa será una de las próximas tareas importantes en el estudio de la inmunidad adaptativa», resume Reth. «Una mejor comprensión de la activación de las células B también podría ayudarnos a mejorar aún más el desarrollo de vacunas o comprender la formación de linfomas en los que el receptor de células B se activa de manera descontrolada».
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
