La enzima EXD2 facilita la producción de proteínas en las mitocondrias
17 Ene 2018
Investigadores del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) han identificado un papel clave de EXD2 en la producción de proteínas en las mitocondrias, los orgánulos celulares responsables de la mayor parte de la generación de energía.
"Hemos aportado numerosas pruebas de que EXD2 es una proteína mitocondrial y de que su función principal es facilitar la producción de proteínas en la mitocondria", explica Travis H. Stracker, director del laboratorio.
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Este trabajo desafía la interpretación de estudios anteriores que sugerían que EXD2 desempeña una función de reparación del ADN en el núcleo. "Sin embargo, en este momento no podemos descartar otras posibles funciones", declara Stracker.
Publicado en Nature Cell Biology, el estudio presenta los resultados de un planteamiento multidisciplinar de colaboración, utilizando los últimos avances en proteómica, metabolómica, bioquímica, biología celular y desarrollo de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, para precisar la función de EXD2.
Limpiar el proceso de producción de energía
Los científicos identificaron el ribosoma mitocondrial (o mitoribosoma), la máquina celular necesaria para la producción de proteínas en las mitocondrias, como un importante interaccionador de EXD2. "EXD2 se dirige al ARN mensajero para mantener el mitoribosoma "limpio" hasta que esté maduro y listo para generar proteínas. En ausencia de EXD2, las células presentan graves defectos en la producción de proteínas mitocondriales", explica Joana Silva, primera autora del estudio y antigua estudiante de doctorado del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer.
El papel de EXD2 en el mitoribosoma es fundamental para suprimir la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que puede producirse debido a defectos mitocondriales, y facilitar el desarrollo normal de Drosophila. Las moscas que carecen de EXD2 muestran mayores niveles de ROS, retraso en el desarrollo y menor fertilidad.
"Los resultados ponen de relieve la complejidad de la producción de proteínas mitocondriales y demuestran que aún quedan por dilucidar muchos niveles de regulación", afirma Stracker.
Objetivo potencial para los trastornos metabólicos y la terapia del cáncer
Estos estudios pueden tener implicaciones para la comprensión y el tratamiento de trastornos metabólicos, como la diabetes, y el cáncer. En relación con este último, en los últimos años se ha revisado la importancia de la generación de energía mitocondrial en los tumores y muchos grupos han propuesto la inhibición de la producción de proteínas como diana terapéutica.
Dado que EXD2 es una enzima necesaria para la traducción mitocondrial, es posible que su activación tenga efectos antitumorales, algo que se comprobará en futuros experimentos.