Cytoplasm

Un estudio reciente revela cómo dos proteínas colaboran en una etapa clave de la detección antiviral, según investigadores de Science Tokyo. Utilizando criomicroscopía electrónica y microscopía de fuerza atómica de alta velocidad, descubrieron que LGP2 se une al ARN viral y recluta moléculas de MDA5, como si ensartara cuentas en un hilo. Esto crea un andamio que facilita la formación de un gran complejo de señalización, que finalmente desencadena una respuesta inmunitaria innata.

El sistema inmunitario innato actúa como la primera línea de defensa del organismo contra las infecciones virales. Cuando los virus entran en las células, a menudo producen ácido ribonucleico de doble cadena (ARNdc) como parte de su proceso de replicación. Receptores inmunitarios especializados presentes en el citoplasma de la célula buscan constantemente ARNdc como señal de infección. Uno de estos receptores, la proteína 5 asociada a la diferenciación del melanoma (MDA5), desempeña un papel central al reconocer el ARNdc viral y formar estructuras similares a filamentos a lo largo de él. Una vez que se ensamblan suficientes moléculas de MDA5, desencadenan una cascada de señalización que finalmente conduce a la producción de compuestos antivirales.

Otra proteína importante en este proceso es el laboratorio de genética y fisiología 2 (LGP2). LGP2 se une al ARN viral y se mueve a lo largo de él a través de un proceso dependiente de la energía conocido como translocación. Aunque LGP2 no puede enviar señales antivirales directamente por sí solo, los científicos saben desde hace tiempo que LGP2 y MDA5 cooperan para detectar infecciones virales. Sin embargo, exactamente cómo LGP2 reconoce el ARN viral y ayuda a MDA5 no estaba claro.

Para abordar esta cuestión, un equipo de investigación dirigido por el Profesor Asociado Kazuki Kato (contrato temporal) de la Unidad de Investigación de Inmunología Mecanística, Instituto de Investigación Integrada, Instituto de Ciencia de Tokio (Science Tokyo), Japón, junto con el Profesor Osamu Nureki y la estudiante de posgrado Nina Kurihara (en el momento del estudio) del Departamento de Ciencias Biológicas, Escuela de Ciencias, Universidad de Tokio, Japón, investigó los detalles de esta asociación molecular. Utilizando una combinación de experimentos bioquímicos y técnicas avanzadas de imagen, el equipo examinó cómo LGP2 y MDA5 interactúan con el ARN viral y entre sí. Sus hallazgos estuvieron disponibles en línea el 19 de enero de 2026 y se publicaron en el Volumen 86, Número 4 de la revista Molecular Cell el 19 de febrero de 2026.

Los investigadores demostraron primero que LGP2 es especialmente importante cuando las moléculas de ARN viral son relativamente cortas. Por sí solo, MDA5 responde mejor a las hebras largas de ARNdc. Sin embargo, cuando LGP2 estaba presente, MDA5 podía formar filamentos cortos de manera eficiente incluso en moléculas de ARN más cortas, activando la señalización antiviral descendente.

Para comprender cómo sucede esto a nivel molecular, el equipo utilizó criomicroscopía electrónica para sondear la estructura de las proteínas y microscopía de fuerza atómica de alta velocidad para visualizarlas en acción. Descubrieron que LGP2 primero se une a los extremos de una molécula de ARNdc. Luego, utiliza energía del ATP para moverse a lo largo de la hebra de ARN. A medida que avanza, LGP2 funciona como un andamio, reclutando moléculas de MDA5 detrás de él y ayudándolas a ensamblarse en estructuras de filamentos estables. Los investigadores establecieron una analogía con el ensartado de cuentas en un hilo: el hilo representa el ARNdc, mientras que LGP2 actúa como la cuenta líder de un grupo de cuentas de MDA5.

El equipo también descubrió que LGP2 promueve en última instancia la formación de pequeños cúmulos de filamentos de MDA5. Estos cúmulos mejoran la activación de la señalización antiviral mitocondrial (MAVS), una proteína de señalización clave que amplifica las respuestas antivirales dentro de las células. «Nuestro estudio aclara los mecanismos precisos por los cuales LGP2 reconoce el ARN viral y coopera con MDA5 para activar las respuestas inmunitarias», afirma Kato.

Al aclarar cómo LGP2 y MDA5 trabajan juntos, este estudio proporciona una imagen detallada de una etapa temprana clave en la defensa antiviral. Este conocimiento podría guiar futuros esfuerzos para ajustar las respuestas inmunitarias en terapias antivirales y tecnologías médicas basadas en ARN, como concluye Kato: «Estos hallazgos profundizan nuestra comprensión del reconocimiento del ARN viral y se espera que contribuyan al diseño de vacunas de ARNm más seguras y eficaces».