• Un equipo de investigación liderado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) observa con detalle cómo la proteína especializada Mitofusina 2 (Mfn2) dirige el proceso de fusión de membranas, clave para el adecuado funcionamiento de la mitocondria.
• Estos resultados pueden ayudar a conocer las interacciones moleculares de la enfermedad de Charcot Marie Tooth 2A, originada por mutaciones en la Mfn2 en humanos.

UCC-UCM, 1 de agosto de 2024. Una investigación liderada por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) describe a nivel molecular el mecanismo por el que la proteína de fusión mitocondrial Mitofusina 2 (Mfn2) realiza su función.

Las mitocondrias son orgánulos que generan la energía indispensable dentro de las células de nuestro cuerpo y experimentan continuos procesos de fusión y fisión. La fusión está dirigida por proteínas especializadas como Mfn2 y, por primera vez, se ha visualizado de manera detallada la dinámica del proceso.

“Identificamos las condiciones y elementos mínimos para el desarrollo de la función de Mfn2. Esto nos ha permitido asignar la ruta de fusión de membranas por la que actúan estas proteínas”, señala Iván López Montero, profesor del Departamento de Química Física de la UCM, adscrito al Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital 12 de Octubre y autor del artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Para llevar a cabo el estudio, se ha reproducido el proceso de fusión mitocondrial en el tubo de ensayo con modelos artificiales biomiméticos. El sistema experimental consiste esencialmente en una membrana de lípidos de composición controlada en la que se inserta la proteína Mfn2 purificada.

Mediante la incubación con energía bioquímica se puede activar el proceso en un momento determinado y registrarlo a alta velocidad mediante microscopía óptica de fluorescencia. De la dinámica del proceso se puede inferir el mecanismo de acción de las proteínas.

El sistema es modular y se puede trabajar con proteínas con mutaciones que originan la enfermedad de Charcot Marie Tooth tipo 2A en humanos.

La enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (CMT) comprende un grupo de trastornos neuromusculares, caracterizada por una progresiva pérdida de movilidad muscular en las extremidades del cuerpo. La enfermedad CMT tipo 2A se produce por un fallo en el gen de Mfn2.

Aunque el estudio publicado solo tiene carácter fundamental, “entender el funcionamiento de Mn2 ayuda a comprender mejor las bases biofísicas de la enfermedad”, apunta López Montero.

Referencia bibliográfica: Daniel A. Peñalva, Ajay K. Monnappa, Paolo Natale and Iván López-Montero*. “Mfn2-dependent fusion pathway of PE-enriched micron-sized vesicles”. Proceedings of the National Academy of Sciences 121 (30): e2313609121 (2024).

Con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología - Ministerio de
Ciencia, Innovación y Universidades