Unravelling the role of nuclear membrane dynamics in the behaviour of cancer cells. A multidisciplinary approach using cell biology, advanced imaging and biophysics

Abstract

Malformación de la membrana de núcleos esta observada en casos de distrofia muscular, así como en ciertos tipos de cáncer, como el de mama o el de riñones. Los mecanismos que intervienen en la integridad de eta membrana están controlados por las interacciones proteíns con lípidos. Hace poco, se ha demostrado que las propiedades físicas de lípidos específicos tienen una función esencial en el proceso de formación de la membrana de núcleos en el modelo del erizo de mar. Para comprender como la arquitectura de la membrana está regulada, utilizamos técnicas cuantitativas como la espectrometría de mesa y la RMN para determinar la composición en lípidos de la membrana y sus propiedades dinámicas. La extracción del núcleo se realizó a partir de células renales humanas, HEK 293T. Se ha optimizado una extracción física basada en un tratamiento a presión y un gradiente de sucrosa para obtener una gran cantidad de núcleos intactos (lípidos de la membrana nuclear) necesarios para nuestros experimentos. Estos núcleos purificados incluyen un mínimo de residuos celulares, retículo endoplásmico y apartato golgi. Después, lípidos de núcleos han sido extraídos con un método de Folch modificado. Los experimentos de RMN en líquidos mostraron que la membrana nuclear estaba compuesta de muchos tipos de fosfolípidos y de los cuales la fosfatidilcolina era el lípido principal. Además, la composición muestra una gran proporción de fosfatidilcolina en comparación con otros tipos de membranas. Experimentos de espectrometríaa de masa han demostrado que la membrana nuclear estaba compuesta principalmente de fosfolípidos altamente insaturados y con cadenas que contenían un promedio de 34 átomos de carbono. Los análisis por RMN del sólido realizados en membranas reconstituidas a partir de lípidos de núcleos han revelado propiedades físicas atípicas. La temperatura de transición de fase fluido-gel está muy baja y amplia (-10Cº-15ºC)lo que puede venir de la presencia de muchas especias de fosfolípidos y numerosas insaturaciones. Además, a 25ºC, las membranas reconstruídas están más rígidas que las membranas modelas convencionales, lo que implica que el espesor de membrana está más largo que la de membranas modelas. Al final, los liposomas de membranas reconstituídas muestran una muy importante deformación en elipsoide prolato en el campo magnético, lo que es muy atípico para membranas biológicas y sugiere una importante elasticidad de curvatura de la membrana.