Investigadores del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular/Institut BioTEcMed i membres del grup EGE-DtoP (abans GFL) publiquen en la revista Journal of Cell Biology (JCB) un estudi sobre la proteïna eIF5A, implicada en el càncer i l'envelliment.
Les investigadores de la Universitat de València, Marina Barba-Aliaga, Vanessa Bernal i Paula Alepuz, en col·laboració amb el grup del Dr. Brian Zid de la Universitat de Califòrnia (UCLA), han publicat en el JCB, l'article ‘eIF5A controls mitoprotein import by relieving ribosome stalling at TIM50 translocase mRNA’, que explica com esta proteïna manté la respiració mitocondrial.
Els mitocondris són els orgànuls capaços de produir la major part de l'energia que es consumeix en les cèl·lules. Per a això necessiten importar contínuament més de 1000 proteïnes diferents que són codificades pel genoma nuclear i que formaran part dels complexos mitocondrials que duen a terme rutes metabòliques com el cicle dels àcids tricarboxílics (TCA) o la respiració mitocondrial. eIF5A és una proteïna essencial en tots els eucariotes, conservada evolutivament des de llevat fins a humans, i que estudis recents la relacionen amb la funció mitocondrial.
La funció molecular principal d'eIF5A és la d'ajudar als ribosomes citosòlics durant la traducció de RNAs missatgers que codifiquen per a proteïnes que contenen amino àcids de difícil incorporació a la cadena polipèptida naixent, com les prolines. eIF5A s'ha relacionat amb el càncer, la diabetis, les infeccions víriques i s'ha comprovat que la seva activació amb drogues allarga la vida de diversos organismes model i millora el sistema immunològic, cardiovascular i la capacitat cognitiva durant l'envelliment. Part d'aquests efectes positius es deuen al fet que eIF5A millora la síntesi de proteïnes amb destinació mitocondrial, promovent així la producció d'energia pels mitocondris; encara que fins ara no era clar el mecanisme molecular empleat.
Resultats publicats
Els seus últims resultats publicats en la revista Journal of Cell Biology demostren en cèl·lules de llevat que eIF5A és necessari per a la traducció del RNA missatger codificant de la proteïna mitocondrial Tim50. Aquesta proteïna és essencial i forma part del complex Tim23/Tim50 situat en la membrana mitocondrial interna i que, tant en llevats com en cèl·lules humanes, és responsable de l'import des del citosol al mitocondri de la majoria de les proteïnes mitocondrials. L'RNA missatger de Tim50, igual que succeeix amb uns altres RNAs codificants de proteïnes mitocondrials, se situa en la superfície de l'orgànul perquè la seva traducció estigui connectada a l'import co-traduccional de la proteïna naixent.
El grup de la Dr. Alepuz ha trobat que eIF5A ha d'unir-se als ribosomes traduint l'RNA de Tim50 per a evitar que s'embussin en una regió codificant de prolinas consecutives. Així, si s'elimina eIF5A de les cèl·lules de llevat, els ribosomes s'estancen i amunteguen en aquestes seqüències del RNA en la superfície del mitocondri, portant a l'embús dels sistemes d'import de proteïnes.
Com a resultat d'aquest embús, moltes proteïnes mitocondrials queden sense importar al mitocondri i agreguen en el citosol, es genera una resposta d'estrès i hi ha una reducció en la traducció de molts altres RNAs codificants de proteïnes amb destinació mitocondrial. D'aquesta manera, una sola proteïna, eIF5A, controla el destí de la majoria de les proteïnes mitocondrials, a través del control de la síntesi de la proteïna del sistema d'import Tim50.
Atés la conservació d'eIF5A i Tim50 entre llevats i humans, aquests resultats podrien explicar com eIF5A promou la funció mitocondrial durant l'activació del sistema immunològic o com la baixada en els nivells de proteïna eIF5A que s'observa durant l'envelliment pot provocar la reducció del metabolisme mitocondrial i, amb això, el declivi cel·lular.
