Identificato nuovo meccanismo dei mitocondri

Un complesso di 6 proteine unisce le due membrane e permette la formazione delle creste della membrana mitocondriale interna, indispensabile per la conversione in ATP dell'energia

Un team di ricercatori guidato dall'Università di Friburgo in Germania ha identificato un nuovo meccanismo che gioca un ruolo chiave nell'architettura e nel funzionamento dei mitocondri, le centrali energetiche della cellula che producono l'energia necessaria per muoversi, dividersi e produrre secrezioni. Lo studio è stato in parte supportato mediante il Foundation for Polish Science-Welcome programme, che è finanziato nell'ambito del Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR). Il FESR mira a promuovere la coesione economica e sociale. I risultati sono pubblicati nella rivista Developmental Cell.

Le reazioni chimiche generate a livello delle membrane interne dei mitocondri aiutano queste centrali energetiche a convertire il cibo in energia, fornendo alle cellule la spinta di cui hanno bisogno per il metabolismo e la crescita.

Guidato dal dott. Martin van der Laan e dalla prof.ssa Bettina Warscheid di Friburgo, lo studio ha riunito esperti provenienti da Germania, Paesi Bassi, Polonia e Svizzera. Essi affermano che la membrana mitocondriale interna possiede un'architettura caratteristica che è necessaria per la sua funzione di convertitore di energia.

Quando la struttura del mitocondrio contiene degli errori, alle persone possono essere diagnosticate gravi malattie, tra cui disturbi che colpiscono nervi e muscoli.

La membrana mitocondriale interna crea delle invaginazioni tubolari, ciò che gli esperti chiamano creste. Una membrana mitocondriale esterna avvolge i produttori delle centrali energetiche. Ciò che i ricercatori già conoscevano era che questa struttura è la stessa in tutti gli organismi, sia che si tratti di esseri umani che di forme di vita unicellulari; ma rimanevano delle domande riguardanti la composizione della microstruttura. Lo studio ha fornito una risposta a queste domande.

I ricercatori hanno identificato un'enorme macchina molecolare composta da sei diverse proteine di membrana necessarie a fissare le creste all'involucro dei mitocondri nel lievito da fornaio, l'organismo unicellulare modello. I dati mostrano che i difetti nel complesso proteico causano il distacco delle creste, che a sua volta porta a dei gravi disturbi nella crescita della cellula.

In collaborazione con la prof.ssa Agnieszka Chacinska dell'Istituto internazionale per la biologia molecolare e della cellula di Varsavia in Polonia, gli scienziati sono riusciti a mostrare quanto sia importante il ruolo che questa macchina proteica gioca sia per l'architettura interna delle centrali energetiche cellulari che per la formazione dei punti di contatto molecolari tra le due membrane mitocondriali. I collegamenti delle membrane aiutano a fornire un grosso impulso al trasporto all'interno dei mitocondri delle nuove proteine generate all'esterno.

Grazie a questo studio e ai risultati sull'architettura dei mitocondri, i ricercatori possono ora mettere assieme un puzzle che ha un impatto sulla biologia cellulare. In particolare, esso ci aiuta a comprendere meglio la struttura e il rendimento delle centrali energetiche cellulari. Questi risultati potrebbero anche portare a una maggiore conoscenza dei meccanismi di malattie che implicano modificazioni della struttura dei mitocondri.

Articolo:
Van der Laan, M., et al. (2011) "Dual role of mitofilin in mitochondrial membrane organization and protein biogenesis", Developmental Cell, pubblicato il 22 settembre. DOI: 10.1016/j.devcel.2011.08.026.

Fonte: (02/11/2011)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: mitocondri, ATP, membrana

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