BIOMEMBRANAS Y SEÑALIZACIÓN CELULAR por el Prof. Dr. D. Juan Carmelo Gómez Fernández, académico de número

Las células vivas están en continua interacción con el medio que las rodea, tanto para poder nutrirse como para recibir información del ambiente, gracias a la presencia de receptores en sus biomembranas, que son las cubiertas de las células que las delimitan y las intercomunican con el mundo exterior. De ellas partirán señales hacia el interior para despertar una respuesta adecuada. Existe un complicado código de señales que constituye el lenguaje de comunicación celular y cuyo desciframiento es una de las principales fronteras científicas para los bioquímicos y biólogos moleculares, pues nos capacitaría para regular procesos, como su crecimiento y proliferación, y sus alteraciones patológicas, como el cáncer.

Una importante familia de enzimas, que participa en la señalización celular y que se activa por interacción con las biomembranas, es la denominada proteínas quinasas C, las cuales, a su vez, pueden modificar a otras proteínas catalizando su fosforilación  -enlace de un grupo fosforilo a uno de sus residuos aminoacídicos-  dando lugar a cascadas de activación. Algunos de estos enzimas se activan por lípidos de la membrana, como son los diacilgliceroles y la fosfatidilserina, y por iones calcio. La importancia de estas proteínas quinasas C en el control del crecimiento y proliferación celular comenzó a apreciarse cuando se descubrió que se activaban de forma prolongada por compuestos que se asemejan en su estructura a los diacilgliceroles, como son los ésteres de forbol, que son agentes promotores de tumores. En el Grupo de Biomembranas del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular A, de la Universidad de Murcia, se investiga sobre esta familia de proteínas quinasas C y, gracias a la combinación de técnicas biofísicas, como difracción de rayos X, técnicas de mutagénesis dirigida y estudios con células aisladas en cultivo, se ha podido caracterizar la forma en que el enzima se activa mediante fosfolípidos e iones calcio, encontrándose que éstos actúan como un puente entre la proteína y la fosfatidilserina que estaría anclada en la biomembrana celular. El sitio de interacción con iones calcio y fosfolípidos se encuentra en un dominio proteico, llamado C2, muy conservado entre proteínas señalizadoras que se activan por interacción con la membrana. Se ha observado que a tal dominio se unen también otras importantes moléculas implicadas en el control celular, como los fosfolípidos denominados fosfoinosítidos y el ácido retinoico, confirmando la importancia de estos enzimas en la fisiología celular. Esta relevancia hace que las proteínas quinasas C sean unos buenos candidatos para servir de dianas de nuevos fármacos antitumorales diseñados para dirigirse a ellos específicamente.