Las mitocondrias son las centrales eléctricas de las células humanas. Proporcionan la energía necesaria para el metabolismo celular. Pero, ¿cómo evolucionaron estas centrales eléctricas y cómo se construyeron? Investigadores de la Universidad de Friburgo estudiaron el papel del llamado ensamblaje de la oxidasamaquinaria, o OXA, en el desarrollo de la membrana interna de las mitocondrias y el suministro de energía de las células. Dr. Jan Höpker, Dr. Silke Oeljeklaus, Prof. Dr. Nikolaus Pfanner, Dr. Sebastian Stiller, Prof. Dr. Bettina Warscheid,El profesor Dr. Nils Wiedemann y su equipo de investigadores han demostrado que este complejo de proteínas es esencial para la integración de ciertas proteínas en la membrana interna de las mitocondrias, proteínas que juegan un papel en la respiración celular y otros procesos.'La investigación se ha publicado ahora en la revista Cell Metabolism.
Las mitocondrias se originan a partir de una bacteria, lo que significa que tienen su propia molécula de ADN en la que se registra la estructura de varias proteínas. Una maquinaria similar a OXA ya existía en el precursor bacteriano de las mitocondrias y se ha conservado a lo largo de la evolución. Las proteínas producidas de acuerdo conEl material genético de las mitocondrias está integrado por el OXA en la membrana mitocondrial interna. Sin embargo, la información genética del 99 por ciento de las proteínas que comprenden las mitocondrias se almacena en el núcleo de la célula. La célula produce estas moléculas de proteína en el citoplasma, después de lo cual el TOM,o "Translocase of the Ombra Membrane", y el TIM, "Translocase of the Inner Membrane", los transporta a través de las membranas externa e interna hacia las mitocondrias. Cuántas de estas proteínas importadas también están integradas en la membrana interna por OXA no estaba claro hastaahora.
Los investigadores de la Universidad de Friburgo buscaron sistemáticamente proteínas integradas por OXA en la membrana interna después de haber sido importadas mediante TOM y TIM. Utilizaron una técnica analítica llamada espectrometría de masa cuantitativa para identificar proteínas mitocondriales de la membrana interna que se reducen en las célulassin OXA. Al rastrear la integración de proteínas marcadas radiactivamente en la membrana mitocondrial interna, pudieron demostrar que OXA es necesaria para este proceso.
Las proteínas dependientes de OXA importadas desempeñan funciones importantes que van desde la respiración celular, el intercambio de iones metálicos y las reacciones bioquímicas, hasta la integración de proteínas que permiten la transferencia de productos metabólicos a través de la membrana interna. Cuando la integración o función de estoslas proteínas respiratorias están bloqueadas, esto puede causar enfermedades neuromusculares basadas en mitocondrias o cáncer. La integración dependiente de OXA de las proteínas de la membrana interna, que se ha conservado a lo largo de la evolución, es fundamental para la formación de la membrana interna mitocondrial y para el suministro de energía decélulas humanas.
Nikolaus Pfanner y Nils Wiedemann son líderes de grupos de investigación en el Instituto de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Friburgo. Sebastian Stiller es investigador en el laboratorio de Wiedemann, mientras que Jan Höpker es un ex miembro del grupo de investigación de Pfanner. Bettina Warscheid esProfesor del Instituto de Biología II de la Universidad de Friburgo, y Silke Oeljeklaus es investigadora en el laboratorio de Warscheid. Pfanner, Warscheid y Wiedemann son miembros del Centro de Estudios de Señalización Biológica Cluster of Excellence BIOSS y de la Escuela de Graduados de Spemann.de Biología y Medicina de la Universidad de Friburgo.
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Materiales proporcionado por Albert-Ludwigs-Universität Freiburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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