CÓMO AFECTA LA FOSFORILACIÓN A LA TRANSFERENCIA DE ELECTRONES A NIVEL NANOSCÓPICO

El trabajo ha demostrado que la fosforilación, es decir el proceso por el cual se añade un grupo fosfato, afecta al transporte de electrones en la cadena respiratoria mitocondrial y la comprensión de cómo ocurre este proceso es el objeto de estudio, debido al importante papel de la actividad de las mitocondrias en el estado de salud y enfermedad. La respiración celular implica una serie de reacciones bioquímicas del tipo Redox que ocurren dentro de las mitocondrias, en ella participan proteínas como el citocromo c y el citocromo c1 de los que ya se sabía que podían transferirse electrones a una cierta distancia a través de una especie de conducto de carga que no implica la formación de un complejo de reconocimiento molecular fuerte, el conocimiento de cómo la fosforilación participa en este proceso es lo que se ha investigado.

Se han publicado en la revista Nature Communications los resultados de las investigaciones de un equipo de científicos, realizado por Anna Laguna y Marina I. Giannotti del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del CIBER-BBN y liderado por Pablo Gorostiza. Estos resultados tratan sobre el conocimiento de la visión nanoscópica de la transferencia de electrones que ocurre en el interior de las mitocondrias. Es conocida la misión fundamental de la mitocondrias dentro del proceso de respiración celular, convirtiendo los nutrientes en energía química y almacenando esta energía en forma de ATP, todo esto regulado por un mecanismo de transporte de electrones.

También participan las mitocondrias en la activación de la muerte celular ante factores estresantes así como la disfunción de las mitocondrias se relaciona con la aparición de la demencia y de enfermedades cardiacas.

En el estudio se han aplicado técnicas nanoscópicas vanguardistas que han ayudado a entender cómo se realiza la regulación del transporte de electrones entre proteínas alejadas impulsando los procesos mitocondriales. Se ha descubierto que la fosforilación altera el transporte de electrones y bloquea el conducto de carga favoreciendo la afinidad entre ambos citocromos y dando lugar a cuellos de botella que afectan al flujo de electrones y ralentizan la actividad mitocondrial. Se ha conseguido identificar a través de una visión nanoscópica tanto las fuerzas de interacción entre las proteínas como sus mecanismos de regulación mediante la fosforilación, siendo este un primer paso que podrá aplicarse a otras proteínas.

Fuentes: Nature communications, Ciberisciii