Team di ricerca svela il comportamento della Mitofusina 2
28.06.2023
Un team internazionale di ricerca del VIMM, Università di Padova e IRB di Barcellona svela una scoperta pubblicata sulla prestigiosa rivista Science. La ricerca, Splice variants of Mitofusin 2 shape the endoplasmic reticulum and tether it to mitochondria, rivela che la proteina Mitofusina 2 funziona sia da chiave che da serratura: la stessa proteina viene prodotta dalla cellula in diverse forme, che si uniscono a formare ponti che collegano la “centrale energetica” con la “fabbrica” delle cellule. L’importanza di questa proteina non può essere sottovalutata: è mutata in una malattia genetica (la neuropatia Charcot-Marie-Tooth IIA) e ridotta in disturbi metabolici come il diabete e la malattia del fegato grasso non alcolico.
Gli organelli, strutture essenziali che nelle nostre cellule assolvono ciascuno a specifiche funzioni, sono connessi da connessioni dirette che garantiscono un’efficiente comunicazione. I mitocondri (considerati le centrali energetiche delle cellule) e il reticolo endoplasmatico (la fabbrica delle cellule, responsabile della sintesi di proteine e grassi) sono intimamente connessi.
Il gruppo guidato da Luca Scorrano, docente di Biochimica presso il Dipartimento di Biologia dell'Università di Padova, Principal Investigator ed ex Direttore Scientifico del VIMM, aveva scoperto nel 2008 che la proteina mitocondriale Mitofusina 2, mutata nella neuropatia periferica Charcot-Marie-Tooth IIA e ridotta nei disturbi metabolici come il diabete e il fegato grasso, svolge un ruolo fondamentale nel facilitare queste interazioni. Tuttavia, la sua proteina partner sul reticolo endoplasmatico rimaneva sconosciuta.
Ora, in collaborazione con ricercatori dell’IRB di Barcellona il suo gruppo ha scoperto che nelle cellule la Mitofusina 2 ha delle “sorelle”, note in biologia come "varianti", che ricercatrici e ricercatori hanno battezzato ERMIT2 e ERMIN2. I nostri geni sono organizzati in “esoni”, segmenti che la cellula può riarrangiare per produrre diverse varianti di una proteina a partire dallo stesso gene. Possiamo immaginarci che la Mitofusina 2 sia la sorella maggiore, mentre ERMIT2 e ERMIN2 le minori. Così come sorelle, queste varianti possono svolgere diversi lavori ed abitare in luoghi diversi. ERMIN2 e ERMIT2, a differenza della sorella maggiore Mitofusina 2, infatti non si si trovano sui mitocondri, ma sul reticolo endoplasmatico.
"Il nostro studio riporta dei risultati particolarmente inaspettati: questo è uno dei pochi casi in cui sono state osservate varianti di proteine mitocondriali che non abitano insieme alla ‘sorella maggiore’", osserva la prima autrice dello studio, Deborah Naon dell'IRB di Barcellona.
Questi ponti tra reticolo endoplasmatico e mitocondri, composti da Mitofusina 2 e dalla sua variante ERMIT2, sono vitali per il metabolismo dei grassi, per la regolazione complessiva del metabolismo e per il funzionamento di entrambe le strutture delle cellule.
Quando questo ponte è compromesso, si verifica una condizione nota come "stress del reticolo endoplasmatico", che comporta effetti dannosi a livello di cellule, tessuti e organismo.
"L'interazione tra mitocondri e reticolo endoplasmatico è alterata anche in sindromi caratterizzate da resistenza insulinica, come il diabete e l'obesità. Pertanto, questa scoperta presenta una potenziale strategia terapeutica meritevole di essere investigata", spiega Antonio Zorzano, che è anche Professore presso la Facoltà di Biologia dell'Università di Barcellona (UB) e membro del consorzio CIBERDEM.
