Un estudio colaborativo internacional publicado en la prestigiosa revista EMBO Journal detalla los mecanismos moleculares que tienen lugar en las enfermedades mitocondriales asociadas a mutaciones en el gen MT-CYB. Se trata de un paso fundamental para la comprensión y diagnóstico de las patologías mitocondriales, que afectan aproximadamente a uno de cada 5.000 nacidos.

El trabajo ha sido coordinado por Cristina Ugalde, investigadora de la U723 CIBERER que lidera Miguel Ángel Martín Casanueva en el Hospital 12 de Octubre de Madrid, junto con Erika Fernández-Vizarra, de la Universidad de Cambridge.

El gen MT-CYB codifica una proteína esencial de la cadena respiratoria mitocondrial (CRM), necesaria para producir la mayor parte de la energía química en forma de ATP, que es fundamental para la correcta actividad celular y de todos los tejidos del organismo. La CRM está formada por cuatro complejos enzimáticos multiproteicos (complejos I al IV), que a su vez pueden asociarse en estructuras de mayor tamaño conocidas como supercomplejos, cuya función se debate desde hace más de 20 años.

Como consecuencia de su asociación en supercomplejos, los complejos enzimáticos I, III y IV son estructural y funcionalmente interdependientes. Ello repercute a menudo en los pacientes con patologías del sistema OXPHOS, ya que las mutaciones de un solo complejo pueden producir déficits enzimáticos combinados de otros complejos por mecanismos poco claros.

Este nuevo estudio aclara las relaciones estructurales y funcionales entre los complejos de la CRM en una línea celular humana deficiente en la subunidad MT-CYB, que conlleva una pérdida del complejo III. Utilizando enfoques proteómicos, bioquímicos y biogenéticos, el estudio muestra que la ausencia del complejo III bloquea la formación de los complejos I y IV y su asociación en supercomplejos, al quedar “secuestrados” de forma estable en intermediarios no funcionales.

Por ello, el complejo III es central para la maduración de la CRM y la formación de supercomplejos. Estos resultados apoyan un modelo de biogénesis cooperativa de la CRM, en el que la función principal de los supercomplejos es proporcionar una plataforma estructural y funcional para completar la biogénesis global de CRM.

En este estudio, han participado investigadores del Hospital 12 de Octubre, la Universidad de Cambridge y la Universidad de Miami.

Publicación de referencia:

Margherita Protasoni, Rafael Pérez‐Pérez, Teresa Lobo‐Jarne, Michael E Harbour, Shujing Ding, Ana Peñas, Francisca Diaz, Carlos T Moraes, Ian M Fearnley, Massimo Zeviani, Cristina Ugalde, Erika Fernández‐Vizarra. Respiratory supercomplexes act as a platform for complex III‐mediated maturation of human mitochondrial complexes I and IV. EMBO Journal. DOI: 10.15252/embj.2019102817

Fuente: CIBERER - Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras

https://www.ciberer.es/noticias/demuestran-la-relevancia-de-los-supercomplejos-en-las-enfermedades-mitocondriales
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