Estudio de proteínas solubles que unen lípidos (SLBP) intracelulares expresadas en sistemas que metabolizan grandes cantidades de lípidos

Los lípidos son compuestos que cumplen una gran variedad de funciones en la biología celular, desde componentes estructurales o nutrientes de reserva hasta señales hormonales o incluso feromonas pasando por moduladores de la transcripción y pigmentos fotosintéticos. Sin embargo, por definición, estos compuestos poseen una muy baja solubilidad en el medio acuoso celular. Por tal motivo, se cree que han evolucionado diferentes familias de proteínas solubles, capaces de unir lípidos en forma reversible en el citosol, las SLBP (Soluble Lipid Binding Proteins) intracelulares. Dentro de este conjunto de proteínas, las familias mejor caracterizadas corresponden a las proteínas que unen ácidos grasos (FABP) y las proteínas transportadoras de esteroles (SCP-2), ambas con capacidad de unir ácidos grasos de cadena larga. Cada familia de proteínas SLBP posee varias isoformas que presentan un patrón de expresión y especificidad de unión de ligando hidrofóbicos únicos. Se cree que estas diferencias residen en una baja identidad de secuencia (tan sólo un 20%), a pesar de la cual adoptan estructuras tridimensionales prácticamente superponibles. A fin de contribuir en la identificación determinantes estructurales críticos y las funciones específicas de las SLBP se estudiaron tres proteínas modelo que participan de tipos celulares que muestran una capacidad de metabolismo lipídico extraordinario, como son las células de enterocito intestinal de mamífero y las levaduras Yarrowia lipolytica. En el primer caso se coexpresan dos FABP en niveles prácticamente equivalentes. Por un lado se analizó in vitro el rol de residuos de Lys específicos de la IFABP en la transferencia de ácidos grasos, siendo estos importantes para el sensado de las características de las membranas aceptoras. Ensayos de interacción con membrana revelaron que tanto IFABP como LFABP muestran moduladores distintos de su interacción con bicapas fosfolipídicas, y que en particular las regiones α-helicoidal serían críticas para este fenómeno. Asimismo, se demostró la transferencia in vitro de ligandos entre ambas FABP intestinales. Finalmente, se comprobó que la expresión de LFABP en células Caco-2 en cultivo afecta la asimilación de ácidos grasos, así como su distribución a tiempos cortos. El análisis comparativo de estas proteínas parece indicar que cumplirían funciones diferentes dentro del entorno celular. En el caso de Y. lipolytica, sólo una SLBP es expresada con capacidad de unir ácidos grasos libres, representante de la familia de las SCP-2, YLSCP2. El análisis in vitro de sus capacidades de unión y de transferencia de ligandos hacia membranas aceptoras en distintas condiciones demostró que la YLSCP2 podría cumplir un rol de transporte de ligando hidrofóbicos hacia estructuras intracelulares específicas. En conclusión, estas proteínas no sólo son capaces de actuar como buffer citosólico de lípidos aumentando así su disponibilidad para los distintos procesos celulares, sino que también son capaces de modular o regular su metabolismo. Más estudios son necesarios para poder comprender mejor las funciones específicas de estas SLBP, pero los secretos que esconden sus estructuras podrían tener importantes aplicaciones en áreas diversas como medicina, nutrición, industria biotecnológica y el tratamiento de efluentes industriales.