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La proteína que aviva la energía celular

Investigación. La URV contribuye a identificar la enzima EXD2, cuya implicación alcanzaría la diabetes y el cáncer

Sílvia Fornós

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La microscopia confocal muestra la co-localización de EXD2 (magenta) con el ribosoma mitocondrial (amarillo). El ADN se tiñe para definir el núcleo (cian). Foto: URV

La microscopia confocal muestra la co-localización de EXD2 (magenta) con el ribosoma mitocondrial (amarillo). El ADN se tiñe para definir el núcleo (cian). Foto: URV

Facilitar la producción de proteínas en las mitocondrias, que a su vez son responsables de la generación de energía celular de nuestro metabolismo. Investigadores del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica (IRB, Barcelona), con la contribución de la Universitat Rovira i Virgili y la Universidad de Toronto, han identificado la proteína EXD2, un actor clave en el metabolismo celular.

Esta es la evidencia principal que ha alcanzado el equipo de científicos, entre los que se encuentra Òscar Yanes, investigador de la URV. «El trabajo va un paso más allá en la relación de funciones que hasta ahora se asignaban a la proteína EXD2, y que centraban su actuación en el núcleo de la célula y en la reparación de daños en el ADN», explica el investigador. Con la publicación del estudio en la revista Nature Cell Biology, la investigación deja constancia científica de que «la EXD2 es una proteína mitocondrial y que su función principal es facilitar la producción de proteínas en las mitocondrias», según explica Travis H. Stracker, jefe del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica. 

Òscar Yanes añade que «esto no significa que descartemos las funciones que hasta ahora se asignaban a EXD2, sino que su labor se extiende hasta la mitocondria y que alcanza toda la capacidad de la célula de obtener energía». Los científicos han detectado que la enzima interactúa principalmente con el ribosoma mitocondrial, la máquina celular requerida para la producción de proteínas en las mitocondrias.

El grupo de Yanes también ha contribuido a descifrar la importancia de esta proteína en el mantenimiento de la estabilidad celular mediante su capacidad antioxidativa, y de regulación y producción de energía en la mitocondria. «La alteración del funcionamiento de la mitocondria, la función de la cual es ‘respirar’, provoca estrés oxidativo, el cual puede afectar negativamente a otras funciones de la célula», destaca el investigador de la URV.

Técnicas de última generación 

La contribución y participación de la Universitat Rovira i Virgili en este estudio multidisciplinar ha sido liderada por Òscar Yanes, experto en el estudio del metabolismo celular, mediante técnicas innovadoras de metabolómica basadas en espectrometría de masas y resonancia magnética nuclear. 

«La tecnología y la técnica de la metabolómica, que tenemos en la URV y que dominamos, permite estudiar el metabolismo de manera global», explica el investigador. Òscar Yanes recuerda que «este tipo de estudios de investigación básica son muy necesarios para descifrar la función de genes poco conocidos, de manera que en posteriores estudios aplicados podamos atacar mejor las enfermedades en las que estos genes están alterados».

Trastornos metabólicos y cáncer

«EXD2 actúa sobre el ARN (ácido ribonucleico) mensajero para mantener el mitorribosoma ‘limpio’ hasta que esté maduro y listo para generar proteínas», señala Joana Silva, primera autora del estudio y ex estudiante de doctorado del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer. 

Añade que «en ausencia del EXD2, las células son muy defectuosas en la producción de proteína mitocondrial». Por su parte, Travis H. Stracker asegura que «los resultados destacan la complejidad de la producción de proteínas mitocondriales y demuestran que muchos niveles de regulación aún no se han dilucidado». 

Estos estudios pueden tener implicaciones en la comprensión y el tratamiento de trastornos metabólicos como la diabetes y el cáncer. En concreto en el cáncer, en los últimos años, se ha destacado la importancia de la generación de energía por parte de la mitocondria en los tumores y la inhibición de la producción de proteínas ha sido propuesta por muchos grupos como una diana terapéutica».

Dado que la proteína EXD2 es una enzima necesaria para la traducción mitocondrial, es posible que su bloqueo tenga efectos antitumorales, algo que ya se ha empezado a confirmar en el cáncer de mama y que se seguirá evaluando en experimentos futuros.

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