
{"id":103054,"date":"2022-12-22T17:08:50","date_gmt":"2022-12-22T16:08:50","guid":{"rendered":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/?p=103054"},"modified":"2022-12-22T17:13:09","modified_gmt":"2022-12-22T16:13:09","slug":"nanoscale-discovery-reveals-how-phosphorylation-affects-electron-transport-in-mitochondria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/la-fosforilacion-afecta-al-transporte-de-electrones-en-las-mitocondrias","title":{"rendered":"Descubrimiento nanosc\u00f3pico revela c\u00f3mo la fosforilaci\u00f3n afecta al transporte de electrones en las mitocondrias"},"content":{"rendered":"\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Investigadores del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) y del CIBER-BBN, han logrado obtener una visi\u00f3n nanosc\u00f3pica de la transferencia de electrones que tiene lugar dentro de las mitocondrias, lo que permite entender mejor el proceso de regulaci\u00f3n de la respiraci\u00f3n celular. El trabajo, liderado por las investigadoras del IBEC Anna Lagunas y Marina I. Giannotti, ha sido publicado en la revista cient\u00edfica <em>Nature Communications<\/em> y abre nuevas posibilidades en la investigaci\u00f3n de esta importante funci\u00f3n biol\u00f3gica.\u00a0\u00a0<\/h4>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"715\" data-src=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Gianotti_lagunas_web-1024x715.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-103043 lazyload\" data-srcset=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Gianotti_lagunas_web-1024x715.jpg 1024w, https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Gianotti_lagunas_web-300x210.jpg 300w, https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Gianotti_lagunas_web-768x536.jpg 768w, https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Gianotti_lagunas_web.jpg 1200w\" data-sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 1024px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 1024\/715;\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Marina I. Giannotti y Anna Lagunas (de izquierda a derecha)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Las mitocondrias, conocidas como el motor de las c\u00e9lulas debido a su papel en la producci\u00f3n de energ\u00eda, son org\u00e1nulos unidos a la membrana que se encuentran en casi todas las c\u00e9lulas eucariotas (animales, plantas y hongos). Su funci\u00f3n principal en las c\u00e9lulas animales es convertir los nutrientes en energ\u00eda qu\u00edmica, almacenada en forma de mol\u00e9culas de trifosfato de adenosina (ATP), a trav\u00e9s de la llamada respiraci\u00f3n celular, que incluye un proceso altamente regulado de transporte de electrones entre prote\u00ednas. Adem\u00e1s de esta funci\u00f3n, las mitocondrias tambi\u00e9n son responsables de otras funciones, como la inducci\u00f3n de la muerte celular en respuesta a eventos estresantes. La disfunci\u00f3n de las mitocondrias se ha relacionado con una serie de enfermedades, como la demencia y las enfermedades card\u00edacas.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Un nuevo estudio liderado por el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) ha utilizado t\u00e9cnicas nanosc\u00f3picas de vanguardia para obtener una visi\u00f3n sin precedentes de la regulaci\u00f3n del transporte de electrones entre las prote\u00ednas que impulsan los procesos mitocondriales. Este trabajo ha demostrado que la fosforilaci\u00f3n, el proceso mediante el cual se a\u00f1ade un grupo fosfato y que permite el ajuste de la funci\u00f3n de prote\u00ednas, afecta tambi\u00e9n al transporte de electrones en la cadena respiratoria mitocondrial. Debido al importante papel que desempe\u00f1a este org\u00e1nulo celular tanto en los estados de salud como de enfermedad, este estudio es clave para la comprensi\u00f3n de la funci\u00f3n de esta estructura a nivel molecular.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>El estudio, publicado recientemente en la revista Nature Communications, ha sido realizado por Anna Lagunas, investigadora senior del grupo de Nanobioingenier\u00eda del IBEC liderado por Josep Samitier, y Marina I. Giannotti, investigadora senior del grupo de Nanosondas y Nanoconmutadores del IBEC liderado por Pau Gorostiza. Ambas son investigadoras del CIBBER-BBN. En este estudio tambi\u00e9n han contribuido los investigadores del IBEC Alexandre M. J. Gomila, Laura Casas-Ferrer y Sthefany Ortiz-Tescari, as\u00ed como los equipos de investigaci\u00f3n de la Prof. Irene D\u00edaz-Moreno del Instituto de Investigaciones Qu\u00edmicas (IIQ-cicCartuja, Universidad de Se villa &#8211; CSIC) y de la Prof. Carme Rovira del Instituto de Qu\u00edmica Te\u00f3rica y Computacional de la Universidad de Barcelona.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Regulaci\u00f3n del transporte de electrones<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>La respiraci\u00f3n celular es el proceso mediante el cual las c\u00e9lulas convierten los nutrientes en energ\u00eda qu\u00edmica y liberan productos de desecho. Este proceso tiene lugar mediante un conjunto de reacciones bioqu\u00edmicas, algunas de las cuales son reacciones redox, que implican la transferencia de electrones entre prote\u00ednas. En las mitocondrias, el citocromo <em>c<\/em> y el citocromo <em>bc<\/em><sub>1<\/sub> son dos de las prote\u00ednas que participan en este proceso. Un estudio anterior realizado por Anna Lagunas y liderado por Pau Gorostiza del IBEC demostr\u00f3 que estas dos prote\u00ednas pueden transferir electrones a una cierta distancia a trav\u00e9s de un conducto de carga que se establece entre ellas, lo que implica que no es necesaria la formaci\u00f3n de un complejo fuertemente unido en el reconocimiento molecular, permitiendo as\u00ed mantener la especificidad en un proceso que debe de ser altamente eficiente. \u201cEn este nuevo estudio, quer\u00edamos comprender mejor c\u00f3mo la fosforilaci\u00f3n regula este proceso\u201d, comenta Giannotti.&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Este trabajo combina el an\u00e1lisis del transporte de electrones a nivel molecular con la medida de las fuerzas de interacci\u00f3n entre prote\u00ednas, lo que ha permitido a los investigadores comprender mejor los efectos de la fosforilaci\u00f3n del citocromo <em>c<\/em> en la regulaci\u00f3n molecular de la cadena respiratoria mitocondrial. Se ha descubierto que la fosforilaci\u00f3n altera el transporte de electrones bloqueando el conducto de carga y aumentando la afinidad entre citocromo <em>c<\/em> y citocromo <em>c<\/em><sub>1<\/sub>, lo que dar\u00eda lugar a la formaci\u00f3n de cuellos de botella en el proceso ralentizando el flujo de electrones en la cadena. \u201cLa fosforilaci\u00f3n del citocromo <em>c<\/em> desempe\u00f1a un papel crucial en la regulaci\u00f3n de la respiraci\u00f3n mitocondrial y en el metabolismo celular en general\u201d, explica Lagunas. \u201cNosotros observamos que, debido a la fosforilaci\u00f3n, el conducto de carga entre citocromo <em>c<\/em> y citocromo <em>c<\/em><sub>1<\/sub> se desorganiza y la interacci\u00f3n entre ambas prote\u00ednas se refuerza y se aleja del equilibrio de uni\u00f3n\/desuni\u00f3n en las condiciones del experimento. Esto altera la v\u00eda de difusi\u00f3n de las mol\u00e9culas de citocromo <em>c<\/em>, ralentizando el proceso y afectando por tanto al flujo de electrones en la cadena respiratoria, ralentizando la respiraci\u00f3n mitocondrial\u201d.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Aunque este estudio se centr\u00f3 en dos prote\u00ednas espec\u00edficas, el citocromo <em>c<\/em> y el citocromo <em>c<\/em><sub>1<\/sub>, el mecanismo de regulaci\u00f3n descubierto podr\u00eda aplicarse a otras prote\u00ednas involucradas en procesos de transferencia electr\u00f3nica, as\u00ed como a otras funciones biol\u00f3gicas y tipos de regulaci\u00f3n mediante fosforilaci\u00f3n. \u201cEste es el primer estudio que mide tanto la fuerza de la interacci\u00f3n como el transporte de carga entre estas dos prote\u00ednas aisladas; al combinar ambas medidas, hemos logrado una visi\u00f3n nanosc\u00f3pica de la interacci\u00f3n entre prote\u00ednas en las cadenas de transporte de electrones y sus mecanismos de regulaci\u00f3n\u00bb, concluye Giannotti.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Art\u00edculo de referencia:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Alexandre M. J. Gomila, Gonzalo P\u00e9rez-Mej\u00edas, Alba Nin-Hill, Alejandra Guerra-Castellano, Laura Casas-Ferrer, Sthefany Ortiz-Tescari, Antonio D\u00edaz-Quintana, Josep Samitier, Carme Rovira, Miguel A. De la Rosa, Irene D\u00edaz-Moreno, Pau Gorostiza, Marina I. Giannotti &amp; Anna Lagunas. <em><a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41467-022-34809-1\">Phosphorylation disrupts long-distance electron transport in cytochrome c<\/a>. <\/em><strong><em>Nature Communications, volume 13, Article number: 7100 (2022)<\/em><\/strong>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Investigadores del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) y del CIBER-BBN, han logrado obtener una visi\u00f3n nanosc\u00f3pica de la transferencia de electrones que tiene lugar dentro de las mitocondrias, lo &#8230; <a title=\"Descubrimiento nanosc\u00f3pico revela c\u00f3mo la fosforilaci\u00f3n afecta al transporte de electrones en las mitocondrias\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/la-fosforilacion-afecta-al-transporte-de-electrones-en-las-mitocondrias\" aria-label=\"More on Descubrimiento nanosc\u00f3pico revela c\u00f3mo la fosforilaci\u00f3n afecta al transporte de electrones en las mitocondrias\">Read more<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[97],"tags":[1880,1881,1882],"post_formats":[],"class_list":["post-103054","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-noticias-de-investigacion","tag-mitochondria-es","tag-nanobioengineering-es","tag-nanoprobes-and-nanoswitches-es"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Descubrimiento nanosc\u00f3pico revela c\u00f3mo la fosforilaci\u00f3n afecta al transporte de electrones en las mitocondrias - Institute for Bioengineering of Catalonia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/la-fosforilacion-afecta-al-transporte-de-electrones-en-las-mitocondrias\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Descubrimiento nanosc\u00f3pico revela c\u00f3mo la fosforilaci\u00f3n afecta al transporte de electrones en las mitocondrias - Institute for Bioengineering of Catalonia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Investigadores del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) y del CIBER-BBN, han logrado obtener una visi\u00f3n nanosc\u00f3pica de la transferencia de electrones que tiene lugar dentro de las mitocondrias, lo ... 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