Las mitocondrias están involucradas en el ensamblaje y movimiento de cofactores de hierro y azufre. Estos son algunos de los compuestos esenciales en el cuerpo humano. Sin embargo, no está claro cómo funciona exactamente el proceso.
Un nuevo estudio realizado por Universidad del Estado de Ohio ofrece pistas sobre cómo se crea y se mueve una clase importante de moléculas células humanas. Los científicos descubrieron que estos cofactores se mueven con la ayuda de una sustancia llamada glutatión. Este antioxidante ayuda a prevenir ciertos tipos de daño celular al transportar estos cofactores de hierro esenciales a través de una barrera de membrana.
El glutatión ayuda a regular metales como el hierro, que los glóbulos rojos usan para producir hemoglobina.
James Cowan, coautor del estudio y distinguido profesor universitario emérito de química y bioquímica en el estado de Ohio, dijo: “Los compuestos de hierro son críticos para el correcto funcionamiento de la bioquímica celular, y su ensamblaje y transporte es un proceso complejo. Hemos determinado cómo una clase específica de cofactores de hierro se mueve de un compartimento celular a otro utilizando maquinaria molecular compleja, lo que les permite usarse en múltiples pasos de la química celular”.
Un grupo importante de sustancias llamadas grupos de hierro y azufre realizan varias tareas metabólicas, como ayudar en la replicación de nuestro material genético y transferir electrones para producir energía y producir metabolitos críticos en la célula. Sin embargo, la disfunción de estos grupos puede hacer que sucedan cosas malas, lo que lleva al riesgo de varias enfermedades como formas de anemia, ataxia de Friedreich (un trastorno que causa daño progresivo al sistema nervioso) y una multitud de otras enfermedades metabólicas y desórdenes neurológicos.
Para estudiar cómo funciona este mecanismo, los científicos primero tomaron un hongo llamado C. thermophilum. Luego identificaron la molécula de proteína crítica de interés y produjeron grandes cantidades de esa proteína para la determinación estructural.
Encontraron que la proteína dentro de C. thermophilum es esencialmente un gemelo celular de la proteína humana ABCB7. La proteína ABCB7 transfiere grupos de hierro y azufre en las personas, lo que la convierte en la muestra perfecta para estudiar la exportación de grupos de hierro y azufre en las personas.
Luego, el equipo desarrolló varios modelos estructurales que describen la vía utilizada por las mitocondrias para exportar los cofactores de hierro a varias partes del cuerpo mediante una combinación de imágenes crioelectrónicas y modelos informáticos.
Cowan dijo, "Si bien los hallazgos son vitales para aprender más sobre los componentes básicos de la bioquímica celular, estoy emocionado de ver cómo su descubrimiento podría hacer avanzar la medicina y la terapéutica".
“Comprender cómo se ensamblan y mueven estos cofactores en las células humanas puede sentar las bases para determinar cómo prevenir o aliviar los síntomas de ciertas enfermedades. También podemos utilizar ese conocimiento fundamental como base para otros avances en la comprensión de la química celular”.
Referencia de la revista:
- Ping Li et al., Estructuras de Atm1 brindan información sobre la exportación de grupos [2Fe-2S] de las mitocondrias, Nature Communications (2022). DUELE: 10.1038/s41467-022-32006-8
