Las células dependen de motores moleculares llamados dineínas para transportar cargas como orgánulos y complejos proteicos a lo largo de los microtúbulos, los conductos intracelulares que organizan el transporte. En las neuronas, el transporte mediado por dineínas debe funcionar de manera fiable a distancias excepcionalmente largas. La alteración de la actividad de la dineína está relacionada con trastornos neurológicos y del desarrollo graves.

Los modelos estructurales tradicionales han sugerido que los complejos de transporte dineína-dinactina operan con una composición fija, que generalmente contiene uno o dos motores de dineína unidos a un adaptador de carga. Estos modelos se han basado principalmente en instantáneas estructurales estáticas y experimentos realizados en ausencia de carga mecánica.

En un estudio realizado por investigadores del Albert Einstein College of Medicine y publicado en línea el 16 de febrero en Biología celular de la naturaleza, Arne Gennerich, Ph.D., Lu Rao, Ph.D. y sus colegas demuestran que los complejos de transporte de dineína son dinámicos y responden a la carga mecánica. Mediante mediciones de fuerza de molécula única, imágenes de fluorescencia y análisis estructural, los investigadores demuestran que la tensión mecánica puede activar la incorporación de un tercer motor de dineína al complejo dineína-dinactina. Este ensamblaje inducido por la carga aumenta la fuerza que el complejo puede generar, lo que le permite adaptarse a las crecientes demandas mecánicas.

Este mecanismo adaptativo proporciona un nuevo marco para comprender cómo el transporte intracelular se mantiene robusto, especialmente en las neuronas, donde un fallo en el transporte tiene graves consecuencias. Los hallazgos también ofrecen nuevas perspectivas sobre cómo las mutaciones asociadas a enfermedades pueden afectar el transporte al alterar la regulación motora dependiente de la fuerza.

El Dr. Gennerich, autor principal y de correspondencia del estudio, es profesor de bioquímica en Einstein. El Dr. Rao, profesor asistente de investigación en bioquímica en Einstein, es el primer autor y coautor de correspondencia.