Un estudio apunta que la proteína esencial SLIMP desempeña un papel de coordinación entre la producción de proteínas y de ADN dentro de las mitocondrias

Lluís Ribas, jefe del laboratorio de Traducción Genética (IRB Barcelona)
Lluís Ribas, jefe del laboratorio de Traducción Genética (IRB Barcelona)

El equipo de investigación liderado por el científico ICREA del IRB Barcelona, Lluís Ribas, publica en Cell Reportsu trabajo donde se describe una red funcional que coordina la síntesis de proteínas con la replicación del ADN en mitocondrias animales.

Estos resultados contribuirán a la comprensión de los mecanismos implicados en la desregulación mitocondrial, asociada a patologías como MELAS o MERRF, y pueden contribuir a encontrar nuevos enfoques terapéuticos.

 

Un estudio liderado por el investigador Lluís Ribas del laboratorio de Traducción Genética del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), y publicado en CELL Reportsavanza en la comprensión del papel que desempeña la proteína esencial SLIMP en la coordinación de la síntesis de la masa mitocondrial. 

En concreto, el trabajo, que ha contado con la colaboración de los investigadores del IRB Barcelona y el IBMB-CSIC Travis Stracker Maria Solà-Vilarubias, describe una red funcional que combina la síntesis de proteínas con la replicación del ADN en mitocondrias animales. Hasta ahora, la existencia de redes reguladoras dentro de las mitocondrias era desconocida.

Ribas, investigador ICREA del IRB Barcelona, explica que “desde que en 2010 descubrimos una proteína mitocondrial esencial llamada SLIMP, hemos estado investigando sus funciones. Estos resultados son un paso más para ayudarnos a revelar mecanismos de regulación mitocondrial relevantes para el metabolismo celular y la regulación del crecimiento. Muchas enfermedades humanas son causadas por o causan desregulación mitocondrial, y comprender los mecanismos involucrados ayudará a encontrar nuevos enfoques terapéuticos”.

La investigación muestra que una duplicación del gen que codifica la seril-ARNt sintetasa mitocondrial (SerRS2) generó en artrópodos una proteína paráloga (SLIMP) que forma un complejo heterodimérico con un monómero de SerRS2, generando una nueva variante de la seril-ARNt sintetasa que es esencial para la síntesis de proteínas y la respiración mitocondrial.

Además, el trabajo rebela que SLIMP interactúa simultáneamente con la proteasa mitocondrial LON, estimulando así la degradación de la proteína de unión al ADN TFAM (siglas en inglés de Mitochondrial transcription factor A), previniendo la acumulación de ADN mitocondrial. Por lo tanto, la síntesis de proteínas en la mitocondria se acopla directamente a los niveles de ADN mitocondrial mediante una red basada en una modificación estructural profunda de un ARS animal.

 

Artículo de referencia: 

Daria Picchioni, Albert Antolin-Fontes, Noelia Camacho, Claus Schmitz, Alba Pons-Pons, Marta Rodríguez-Escribà, Antigoni Machallekidou, Merve Nur Guler, Panagiota Siatra,Maria Carretero-Junquera,Alba Serrano, Stacy L. Hovde, Philip A. Knobel,Eva M. Novoa, Maria Solà-Vilarrubias, Laurie S. Kaguni, Travis H. Stracker, and Lluís Ribas de Pouplana. 

Mitochondrial Protein Synthesis and mtDNA Levels Coordinated through an Aminoacyl-tRNA Synthetase Subunit 

Cell Reports (2019) DOI: 10.1016/j.celrep.2019.03.022