Geometría lipídica en la regulación de las actividades de la dinamina

Abstract

Las dinaminas clásicas son grandes GTPasas que median la fisión de la membrana durante la endocitosis. Actúan como enzimas mecano-químicas que convierten la energía obtenida de la hidrólisis del GTP en constricción y escisión del cuello de la vesícula endocítica. La unidad mínima de dinamina capaz de producir trabajo mecánico es un polímero helicoidal corto. Se cree que la hélice impone su geometría, cambiando a lo largo del ciclo de hidrólisis de GTP, sobre la bicapa lipídica. Sin embargo, aquí demostramos que la capacidad intrínseca de las dinaminas para crear la curvatura de la membrana depende en gran medida de la rigidez de la membrana. Probamos dos isoformas principales de dinaminas clásicas, Dyn1 específicas de neuronas y Dyn2 expresadas de forma ubicua, en membranas modelo con diferente rigidez a la flexión. Encontramos que la capacidad de ambas isoformas para tubular membranas planas, así como la curvatura de la membrana estacionaria impuesta por las hélices de dinamina, depende de la rigidez aparente de la membrana. La rigidez también modula la actividad mecanoquímica de ambas dinaminas. Fundamentalmente, la Dyn2 y, en menor medida, la Dyn1 podrían discriminar las diferencias moderadas de la rigidez entre las composiciones de membrana biomimética, lo que implica que la mecánica de los lípidos es un importante regulador de la maquinaria de fisión de dinamina.