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12/12/2022Descubren (a nivel molecular) cómo las células regulan sus centrales energéticas
Mind the Gap

Miembros del grupo de investigación Proteómica Estructural y Funcional de la Universidad de Sevilla en el Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ) del Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (cicCartuja), del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y de la Universidad de Barcelona, han publicado un estudio que revela el papel que tiene la fosforilación en la regulación de la transferencia de electrones a larga distancia entre proteínas.

La mayor parte de la energía que necesitan las células se genera en las mitocondrias mediante un proceso acoplado a la transferencia de electrones. Durante este proceso se transfieren los electrones a través de complejos proteicos macromoleculares de manera secuencial y ordenada para permitir la producción de energía en forma de molécula de ATP, también conocida como moneda energética. La célula tiene a su disposición diferentes mecanismos que permiten expandir la diversidad funcional de las proteínas, modulando la función que llevan a cabo. Entre estos procesos, la fosforilación destaca por su implicación en diferentes en enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson, y diversos tipos de cáncer.

Este estudio multidisciplinar, publicado en la revista Nature Communications, ha permitido demostrar que la transferencia de electrones puede ocurrir a larga distancia –es decir, en ausencia de contacto físico y a través del espacio (gap) entre las proteínas implicadas– mediante conductos iónicos establecidos en la disolución acuosa. El gap entre las proteínas se pierde o reduce cuando una de ellas se fosforila, haciendo que la transferencia de electrones ocurra solo cuando las macromoléculas se reconocen y contactan. Esta observación es de gran relevancia para entender cómo se reajustan los procesos de obtención de energía en respuesta a las condiciones celulares cambiantes y abre nuevos horizontes en la investigación de biosensores.

Referencia bibliográfica: Gomila AMJ, Pérez-Mejías G, Nin-Hill A, Guerra-Castellano A, Casas-Ferrer L, Ortiz-Tescari S, Díaz-Quintana A, Samitier J, Rovira C, De la Rosa MA, Díaz-Moreno I, Gorostiza P, Giannotti MI and Lagunas A. 2022. "Phosphorylation disrupts long-distance electron transport in cytochrome c". Nat. Commun., 13: 7100.

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