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Temporal photoproximity labeling of ligand-activated EGFR neighborhoods using MultiMap
Introducción
La activación del receptor EGFR desencadena una red compleja y dinámica de interacciones proteicas que regulan rutas clave de proliferación, supervivencia y diferenciación celular. Sin embargo, capturar cómo cambia el “vecindario proteico” de EGFR en cuestión de minutos tras su activación representa un reto técnico significativo. Los métodos tradicionales de estudio de interacciones —como co-inmunoprecipitación o proximidad basada en biotinilación— carecen de resolución temporal fina y no permiten distinguir cambios rápidos y transitorios en la composición del microentorno del receptor.
El artículo Temporal photoproximity labeling of ligand-activated EGFR neighborhoods using MultiMap, publicado en Nature Chemical Biology en noviembre de 2025, presenta MultiMap, una plataforma de etiquetado fotoactivable que permite capturar, con resolución temporal, los cambios en las proteínas cercanas a EGFR tras la estimulación con EGF. MultiMap combina tres fotoprobes con radios distintos de marcaje y pulsos lumínicos controlados, permitiendo obtener un mapa temporal (early–middle–late) de los cambios en el entorno molecular del receptor. El objetivo del estudio fue caracterizar cómo evoluciona el vecindario proteico de EGFR en sus primeras etapas de activación y demostrar la utilidad del método para estudiar dinámicas proximales dependientes del tiempo.
Resultados
El equipo desarrolló tres moléculas fotolábiles con radios de acción distintos, integradas en un diseño basado en proximidad. Estas herramientas permiten biotinilar proteínas cercanas a un receptor de forma inducible mediante luz. Aplicando MultiMap en células humanas que expresan EGFR, los autores realizaron pulsos temporales tras estimulación con EGF (desde minutos hasta más de una hora) con el fin de capturar la evolución del vecindario proteico.
Los análisis proteómicos revelaron que el vecindario de EGFR no es estático, sino que cambia de manera progresiva en función del tiempo tras la activación. Cada uno de los tres radios de fotomarcaje permitió detectar conjuntos parcialmente distintos de proteínas, lo que confirma la capacidad del sistema para discriminar zonas proximales con diferente alcance espacial.
Los autores observaron variaciones temporales significativas en la identidad y abundancia de proteínas etiquetadas en distintos intervalos postestimulación. Estas variaciones permitieron clasificar conjuntos proteicos asociados a etapas tempranas, intermedias y tardías del ciclo de vida de EGFR tras su activación. En concreto:
La fase inicial mostró un aumento de proteínas que aparecen rápidamente en proximidad tras la unión de EGF al receptor.La fase intermedia reveló una reorganización del vecindario coordinada con procesos posteriores a la activación.La fase tardía indicó una transición a un entorno distinto al observado en los primeros minutos.
Aunque el artículo no detalla públicamente la identidad específica de cada proteína, sí confirma que los patrones temporales son reproducibles y están estrechamente ligados a las dinámicas de señalización inducidas por EGF. El estudio demuestra que MultiMap ofrece sensibilidad suficiente para diferenciar cambios sutiles en proximidad a un receptor durante escalas temporales cortas.
Los autores también validaron la seguridad fotobiológica del método y demostraron que la activación lumínica necesaria para el marcaje no interfiere con la fisiología celular. Además, evaluaron la robustez experimental mediante replicados biológicos, obteniendo patrones consistentes entre ensayos independientes. Finalmente, mostraron que MultiMap puede integrarse con enfoques cuantitativos de proteómica para generar mapas temporales comparables entre distintos estímulos o condiciones experimentales.
Conclusiones y discusión
El estudio establece que MultiMap es una plataforma efectiva para caracterizar de manera temporal y espacial el entorno proteico de receptores activados, ofreciendo una resolución temporal que supera significativamente a las tecnologías preexistentes. La capacidad de distinguir vecindarios tempranos, medios y tardíos permite entender con mayor precisión cómo se reorganizan las interacciones moleculares tras la activación de EGFR.
La relevancia del trabajo radica en que proporciona una herramienta generalizable para estudiar dinámicas proximales de múltiples receptores y complejos multiproteicos, permitiendo investigar fenómenos transitorios que hasta ahora resultaban inaccesibles. MultiMap abre posibilidades para estudiar receptores de membrana, complejos de señalización y procesos dependientes de proximidad con una resolución temporal antes inalcanzable.
El método sienta las bases para aplicar esta estrategia a sistemas fisiológicos más complejos, estudiar variaciones en condiciones patológicas o comparar respuestas farmacológicas dirigidas contra EGFR u otros receptores. Al superar las limitaciones de técnicas convencionales, MultiMap representa un avance tecnológico clave para desentrañar la organización dinámica de redes de señalización en células vivas.
Referencia
Turrigiano L.M., et al.Temporal photoproximity labeling of ligand-activated EGFR neighborhoods using MultiMap.Nature Chemical Biology. 18 Nov 2025. DOI: 10.1038/s41589-025-02076-y. PMID: 41254216.