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Nuove informazioni sulla struttura dei mitocondri

Mitocondrio


Trovato il complesso proteico MINOS che è responsabile delle creste interne dei mitocondri

Una nuova ricerca condotta da un team di scienziati coordinati dal dott. Martin van der Laan presso l'Università di Friburgo in Germania hanno ottenuto nuove informazioni avanzate sulla struttura dei mitocondri. I mitocondri sono spesso descritti come le microscopiche centrali elettriche delle cellule. Anche se hanno le stesse dimensioni dei batteri, sono in grado di sfruttare l'energia contenuta nel cibo e fornire così alle cellule l'energia di cui hanno bisogno per muoversi, dividersi e produrre prodotti secretivi, in breve, permettono le funzioni vitali essenziali.

La conversione di energia avviene in cavità formate delicatamente che esistono nelle membrane biologiche dentro i mitocondri. Qualsiasi difetto presente in queste sottili strutture di membrana può portare a gravi malattie dei muscoli e del sistema nervoso centrale. Una sofisticata macchina molecolare della membrana interna che il team di Friburgo ha scoperto nel 2011 non è solo responsabile di formare le caratteristiche strutture dentro i mitocondri, ma evidentemente ha un ruolo importante anche nell'assemblaggio della membrana esterna che racchiude questi organelli, come gli scienziati riportano sulla rinomata rivista Molecular Biology of the Cell.

La macchina proteica studiata dagli scienziati è essenziale per mantenere la tipica architettura dentro i mitocondri e di conseguenza è stata chiamata MINOS ("Mitochondrial Inner Membrane Organising System").

Nel loro ultimo studio, i ricercatori e i loro colleghi di Graz, Austria, Groningen, Paesi Bassi e Varsavia, Polonia, dimostrano che il ruolo del MINOS per la creazione dell'architettura mitocondriale è chiaramente più ampio di quanto si pensasse prima.
In un'attività di ricerca congiunta tra il Centro di ricerca collaborativo 746 e il Cluster di eccellenza centro di studi sulla segnalazione biologica (BIOSS), la dott.ssa Maria Bohnert, Lena-Sophie Wenz e Ralf Zerbers hanno scoperto che MINOS connette i distinti sistemi di membrana dei mitocondri tra di loro.

I complessi della membrana chiamati SAM e TOM hanno un ruolo fondamentale in questo processo. Usano strutture a forma di tunnel per trasportare proteine nel mitocondrio e poi le incorporano nella membrana esterna. Nel loro studio più recente, gli scienziati di Friburgo dimostrano che il componente MINOS Fcj1 della famiglia di proteine Mitofilin partecipa direttamente a questo processo, che è essenziale per la sopravvivenza delle cellule. La disattivazione del Fcj1 inibisce l'integrazione delle proteine nella membrana esterna del mitocondrio. Queste scoperte dimostrano che gli interruttori molecolari che influenzano la connettività delle membrane mitocondriali controllano l'assemblaggio e la funzione degli impianti elettrici della cellula. Queste nuove informazioni ci fanno capire meglio i principi di base dell'architettura dei mitocondri. In futuro potrebbero aiutare gli scienziati a capire e influenzare i meccanismi delle malattie che comportano cambiamenti nelle sottili strutture dei mitocondri.

Approfondimenti: Mitofilin Fcj1

Leggi l'articolo scientifico
Bohnert, M. and Wenz, L.S. et al. (2012) "Role of MINOS in protein biogenesis of the mitochondrial outer membrane". Molecular Biology of the Cell. doi:10.1091/mbc.E12-04-0295

Redazione MolecularLab.it (19/09/2012)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: Mitofilin, Fcj1, mitocondri, MINOS, membrana
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