La frataxina es un importante regulador del metabolismo férrico

Blog "Ataxia y atáxicos".
Fuente: "MRC, National Institute for Medical Research". Fecha de edición: 20/10/2010.
Original, en inglés, en: Frataxin is an important regulator of iron metabolism
Traducción al español: Miguel-A. Cibrián.

La frataxina es un importante regulador del metabolismo férrico.

Científicos del NIMR han hecho un nuevo avance en la comprensión de la función celular de la frataxina, proteína responsable de la neurodegenerativa Ataxia de Friedreich. La investigación se publica en “Nature Comunications”.

La ataxia de Friedreich es una enfermedad hereditaria neurodegenerativa, actualmente incurable, que afecta al movimiento muscular y, finalmente, conduce a la muerte. El gen FRDA fue identificado por primera vez en 1996, encontrándose su vinculación con la enfermedad. El producto del gen, la frataxina, es una esencial proteína de unión del hierro, que está altamente conservada en la mayoría de los organismos, desde las bacterias hasta los seres humanos. La reducción de los niveles de expresión de esta proteína es suficiente para inducir la Ataxia de Friedreich (FRDA), una implacable enfermedad neurodegenerativa, incurable en la actualidad. También, la ausencia de frataxina en ratones knock-out es letal en fase embrionaria.

La frataxina (y su ortólogo bacteriano, CyaY) ha sido implicada en una de las vías metabólicas más importantes relacionadas con el hierro, y tiene interacciones, altamente conservadas, con el clúster hierro-azufre (Isc) de las proteínas, también llamado complejo Nfs1/Isu (o IscS/IscU en bacterias). Para entender la función de la frataxina es crucial descubrir cuál de los componentes Isc está unido a la frataxina.

La Dra. Annalisa Pastore (en la foto) y su grupo, en NIMR’s Division of Molecular Structure, han diseccionado las interacciones de los componentes Isc, examinando sus complejos usando una técnica llamada small angle X-ray scattering (SAXS). Esta técnica es capaz de proporcionar la estructura general de los conjuntos moleculares, incluso de gran tamaño. Se ha validado las representaciones de interacción directamente mediante mapeo, usando técnicas RMN de perturbación de cambios químicos y estudios de mutagénesis.

La investigación ha modelado la estructura del complejo ternario (IscS/IscU/CyaY), y se ha cuantificado la función de cada componente en la estabilización de los demás. Esto ha demostrado por primera vez que la frataxina es parte de una compleja red de interacciones múltiples entre los componentes celulares y está directamente implicada en la regulación del metabolismo férrico. La proteína es un regulador de la vía metabólica, necesario para almacenar hierro en el organismo. También sugiere un papel de la frataxina como regulador de una compleja red de múltiples y competentes interacciones cuya naturaleza está empezando a ser entendida.

Es imposible establecer una cura racional para la Ataxia de Friedreich, sin comprender sus causas. Hemos estado trabajando en la comprensión de la enfermedad desde que se encontró el gen de la Ataxia de Friedreich, en 1996. Nuestro trabajo ofrece un nuevo paradigma para la comprensión de la función de la frataxina, proteína responsable de la neurodegenerativa e incurable Ataxia de Friedreich. Estos hallazgos tienen implicaciones directas en el desarrollo de intervenciones terapéuticas para curar a los pacientes de la enfermedad. También arrojan luz sobre una de las vías metabólicas más importante, y aún poco conocida, que determina cómo el hierro, que es esencial para la vida, se almacena en la célula viva. (Dra. Annalisa Pastore).

Estructura de los complejos ternarios CyaY/IscS/IscU:

A) Representación del modelo obtenido mediante la combinación de la información SAXS y RMN, que muestra en azul y cian los dos protómeros IscS: IscU en rojo y naranja, y CyaY y en oro y amarillo.

B) Representación en la misma orientación que en A) del complejo IscS (azul y celeste) con TusA20 (gradaciones diferentes de 3LVJ verde).

Artículo original:

Título: Bases estructurales para la interacción de frataxina con los componentes centrales del clúster hierro-azufre.

Autores: Filippo Prischi, Petr V. Konarev, Iannuzzi Clara, Chiara Pastore, Adinolfi Salvatore, Stephen R. Martin, Dmitri Svergun I., Annalisa Pastore.

Enlace al texto completo, en inglés, en "Nature Comunications": Structural bases for the interaction of frataxin with the central components of iron-sulfur cluster assembly.

Nota: El presente artículo, copiado de "MRC, National Institute for Medical Research", es un resumen, en lenguaje asequible, del trabajo cientifico de la Dra. Annalisa Pastore y su equipo. Para ver el original completo (en inglés, por supuesto), publicado en "Nature Comunications", hacer click en el enlace indicado al final del artículo (pocas líneas arriba).

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