O papel da mitocôndria e da maquinaria da junção da proteína de ferro-enxofre citosólica na maturação de proteínas citosólicas e nucleares de ferro-enxofre

Roland Lill, Rafal Dutkiewicz, Sven Freibert, Torsten Heidenreich, Judita Mascarenhas, Daili Netz, Victoria D. Paul, Antonio J. Pierik, Nadine Richter, Martin Stümpfig, Vasundara Srinivasan, Oliver Stehling, Ulrich Mühlenhoff

Resumo

As mitocôndrias têm sido derivadas de endossimbiontes alfa-bacterianos durante a evolução dos eucariotos. Numerosas funções bacterianas foram mantidas dentro dos organelos, incluindo a degradação de ácido gordo, o ciclo de ácido cítrico, fosforilação oxidativa e da síntese dos cofactores do ácido lipóico ou heme. Além disso, as mitocôndrias herdaram a maquinaria da junção do agregado de ferro-enxofre bacteriano (ISC). Muitos dos componentes da ISC são essenciais para a viabilidade celular porque geram um composto que contem enxofre ainda desconhecido para a montagem de proteínas citosólicas e nucleares de Fe/S (ferro-enxofre) que desempenham funções importantes em, por exemplo, tradução de proteínas, síntese de ADN e reparação, além da segregação, do cromossoma. O composto contendo enxofre é exportado pelo transportador ABC mitocondrial ATM1 (ABCB7 humano) e utilizados por componentes da maquinaria de junção da proteína citosólica ferro-enxofre (CIA). Um modelo minimalista apelando à compartimentação impressionante da biogénese da proteína de Fe/S eucariótica é fornecido por organismos que contêm mitosomes em vez de mitocôndrias. Os mitosomes são derivados de mitocôndrias por evolução redutiva, durante a qual eles perderam praticamente todas as funções mitocondriais clássicas. No entanto, os mitosomes abrigam todos os componentes nucleares do ISC que presumivelmente foram mantidos para ajudar a maturação de proteínas nucleares-citosólicas de Fe/S. A revisão atual é centrada em torno do processo de exportação ATM1. Nós apresentamos uma visão geral sobre os requisitos mitocondriais para a reação de exportação, resumir ideias recentes sobre a estrutura 3D e o mecanismo potencial de ATM1, e explicar como a maquinaria CIA usa o produto de exportação mitocondrial para a junção das proteínas citosólicas e nucleares Fe/S.

(artigo traduzido)

Fonte: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0171933515000485