Encuentran una proteína clave en el metabolismo celular

Investigadores del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) han identificado a EXD2 como un actor clave en la producción de proteínas en las mitocondrias, los orgánulos celulares responsables de la mayoría de la generación de energía.

"Hemos proporcionado una amplia evidencia de que EXD2 es una proteína mitocondrial y que su función principal es facilitar la producción de proteínas en las mitocondrias", explica Travis H. Stracker, jefe del laboratorio.

Este trabajo, publicado en Nature Cell Biology, desafía la interpretación de estudios previos que sugerían que EXD2 realiza una función de reparación de ADN en el núcleo. “Sin embargo, en este momento no podemos descartar otras posibles funciones”, añade Stracker.

El estudio presenta los resultados desde un enfoque multidisciplinario colaborativo, utilizando proteómica de última generación, metabolómica, bioquímica, biología celular y el desarrollo de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, para identificar la función de EXD2.

Limpiando el proceso de producción de energía 

Los científicos han detectado que EXD2 interactúa principalmente con el ribosoma mitocondrial (o mitorribosoma), la máquina celular requerida para la producción de proteínas en las mitocondrias.

“EXD2 actúa sobre el ARN mensajero para mantener el mitorribosoma ‘limpio’ hasta que esté maduro y listo para generar proteínas. En ausencia de EXD2, las células son muy defectuosas en la producción de proteína mitocondrial”, señala Joana Silva, primera autora del estudio y ex-estudiante de doctorado del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer.

El papel de EXD2 en el mitorribosoma es crucial para suprimir la generación de Especies Reactivas de Oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés), que pueden surgir debido a defectos mitocondriales, y para favorecer el desarrollo normal en Drosophila. Las moscas que carecían de EXD2 mostraron un incremento en los niveles de ROS, retraso en el desarrollo y fertilidad reducida.

“Los resultados destacan la complejidad de la producción de proteínas mitocondriales y demuestran que muchos niveles de regulación aún no se han dilucidado", recalca Stracker.

Posible objetivo para los trastornos metabólicos y la terapia de cáncer

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.

Como EXD2 es una enzima necesaria para la traducción mitocondrial, es posible que su bloqueo tenga efectos antitumorales, algo que se evaluará en experimentos futuros.

El trabajo ha sido realizado en colaboración con otros laboratorios que hicieron contribuciones importantes, incluyendo Aidan Doherty en la Universidad de Toronto, Oscar Yanes en la Universitat Rovira i Virgili, y Andreu Casali y Lluís Ribas de Pouplana en el Instituto de investigación Biomédica (IRB Barcelona).