Il gruppo di Maurizio Molinari ha pubblicato uno studio in Nature Communications che delucida i meccanismi che regolano le dinamiche dell’involucro nucleare in risposta a una induzione e conseguente risoluzione di uno stress farmacologico. Kucinska, M.K., et al (2023) Nature Comm. 14, 3497.
Bellinzona, 27 giugno 2023 – L’involucro nucleare (IN) è una estensione del reticolo endoplasmatico (RE). In cellule nucleate, l’IN protegge il materiale genetico con due membrane, quella interna (MNI) e quella esterna (MNE). L’IN è dinamico. É soggetto a cicli di assemblaggio/disassemblaggio durante la mitosi aperta e regola lo scambio delle macromolecole tra il nucleoplasma e il citoplasma. Disfunzioni nella sua struttura e nelle dinamiche sono osservate nei tumori e nelle laminopatie. La sottile distanza tra la MNI e la MNE che compongono l’IN è mantenuta dai complessi LINC, formati dalle proteine SUN nella MNI e NESPRIN nella MNE, legate tra loro covalentemente tramite ponti disolfuro.
Lo studio rivela che l’adattamento della struttura dell’IN ai cambiamenti nell’omeostasi cellulare (ad esempio, durante lo stress cellulare indotto farmacologicamente) richiede il disassemblaggio dei complessi LINC tramite la reduttasi TMX4 residente nella MNE. TMX4 stacca in modo reversibile SUN da NESPRIN, permettendo così il rigonfiamento della MNE. Al termine dello stress cellulare, le condizioni fisiologiche vengono ripristinate attraverso autofagia selettiva (cioè degradazione lisosomiale) delle porzioni di MNE che coinvolgono il recettore autofagico SEC62, il macchinario di lipidazione LC3 e la cattura diretta delle porzioni di MNE da parte degli endolisosomi degradativi positivi per LAMP1/RAB7.
Il gruppo Molinari sta ora esplorando se i meccanismi che regolano la dinamica dell’IN vengono anche sfruttati dai virus che alterano la struttura dell’IN per favorire l’uscita dei loro capsidi dal nucleoplasma durante il loro ciclo di infezione.
A) Ricostruzione 3D della vescicolazione asimmetrica della MNE attraverso tomografia elettronica a temperatura ambiente.
B) Rappresentazione di un tomogramma di cryo electron microscopy che mostra complessi LINC intatti (distanza MNI:MNE <50nm) e ridotti (distanza MNI:MNE >50nm)
