MICU: proteina chiave mitocondriale
La scoperta potrebbe portare a nuovi bersagli farmacologici utili in una varietà di malattie che vanno dal danno ischemico alla neurodegenerazione fino al diabete
I mitocondri sono grandi consumatori di calcio, ma nonostante anni di studi finora non erano stati chiariti i meccanismi con cui questi organelli che forniscono energia alle cellule assorbissero questo elemento essenziale a molte funzioni biologiche. Ora due studi pubblicati su Nature – uno a firma Joshua M. Baughman, Fabiana Perocchi e Vamsi K. Mootha della Harvard Medical School e l’altro a firma Diego De Stefani, Anna Raffaello, Enrico Teardo, Ildikò Szabò e Rosario Rizzuto dell’Università di Padova – chiariscono questo passaggio fondamentale.
Nel 2008 era stato pubblicato un inventario pressoché completo delle proteine, o proteoma, dei mitocondri umani e di topo. L’ inventario, chiamato MitoCarta, comprendeva un migliaio di proteine, della maggior parte delle quali non era nota la funzione.
Successivamente, grazie a questo inventario i ricercatori hanno iniziato a identificare le proteine essenziali all’assorbimento mitocondriale del calcio confrontandolo con quello ottenuto per il tripanosoma, un microrganismo che assorbe molto calcio, e il lievito di birra, che invece non lo fa.
Con la semplice sovrapposizione dei profili delle proteine mitocondriali di questi tre organismi, i ricercatori sono così riusciti a isolare 50 fra le mille proteine di partenza. Ulteriori indagini hanno portato a identificare una singola proteina, chiamata MICU (mitochondrial calcium uniporter), come necessaria la funzionamento del canale del calcio: “Abbiamo dimostrato che MICU1 era necessaria per l’assorbimento di calcio, ma perché non attraversa la membrana, ci siamo chiesti se fosse effettivamente il componente centrale del canale”, spiega Vamsi Mootha.
Per confermare che MCU è fondamentale per assorbimento mitocondriale del calcio, i ricercatori hanno sfruttato la tecnica dell’interferenza a RNA per silenziare il gene per MCU nel fegato di topi, constatando che per quanto i topi non manifestassero reazioni immediate, i mitocondri nel loro tessuto epatico perso la capacità di assorbire il calcio.
“Sappiamo da decenni che i neuroni nel cervello di persone affette da malattie neurodegenerative sono spesso segnati da un sovraccarico di calcio mitocondriale”, ha detto Mootha. “Sappiamo anche che la secrezione di molti ormoni, come l’insulina, è attivata da picchi di calcio nel citoplasma della cellula. E’ ancora molto presto, ma questa scoperta potrebbe rivelare bersagli farmacologici utili in una varietà di malattie che vanno dal danno ischemico alla neurodegenerazione fino al diabete”.
