I ricercatori del Karolinska Institutet hanno scoperto che il complesso proteico RNasi P nei mitocondri delle cellule si comporta in modo diverso da quanto si pensasse in precedenza. Le scoperte, pubblicato in Ricerca sugli acidi nucleici , fornire nuovi importanti indizi su come determinate mutazioni causino la malattia mitocondriale.

Quasi tutta l'energia della cellula è prodotta nella centrale elettrica della cellula, i mitocondri. L'incapacità dei mitocondri di funzionare correttamente porta alla malattia mitocondriale, colpisce circa una persona su 4000. Le malattie mitocondriali geneticamente correlate derivano generalmente da errori nell'espressione delle proteine ​​codificate nel genoma del mitocondrio.

Quando il genoma mitocondriale viene trascritto, si formano lunghi filamenti di RNA. Questi devono essere tagliati ed elaborati per rilasciare gli RNA mitocondriali maturi che sono essenziali per la sintesi proteica interna del mitocondrio. L'elaborazione dell'RNA inizia nelle regioni che codificano per gli RNA di trasferimento mitocondriale (tRNA). Gli studi di questa elaborazione a livello molecolare possono fornire importanti indizi sulle malattie mitocondriali perché spesso sono causate da mutazioni nei componenti del tRNA.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che il taglio all'estremità anteriore (indicata come estremità 5') e all'estremità posteriore (estremità 3') del filamento di tRNA mitocondriale è catalizzata da diversi componenti. Il complesso proteico mitocondriale RNasi P comprende tre componenti (MRPP1, MRPP2, e MRPP3) che tagliano l'estremità 5' del tRNA, mentre una singola proteina (ELAC2) taglia l'estremità 3' del tRNA.

Diverse scoperte inaspettate

I ricercatori del Karolinska Institutet hanno ora scoperto che due delle proteine ​​del complesso RNasi P, MRPP1 e MRPP2, sorprendentemente rimangono legati al tRNA anche dopo l'iniziale 5'-elaborazione. Ancora più sorprendentemente, queste due proteine ​​erano necessarie anche affinché ELAC2 tagliasse l'estremità 3' del tRNA. I risultati spiegano perché le mutazioni nei componenti del tRNA che in precedenza si ritenevano importanti solo nell'elaborazione iniziale del 5' possono anche influenzare fortemente l'elaborazione del 3' e altre fasi a valle della maturazione del tRNA.

"Questa nuova funzionalità di MRPP1 e MRPP2 è importante quando si valutano gli effetti sia molecolari che fisiologici delle mutazioni riscontrate nei pazienti affetti da malattia mitocondriale", dice Martin Hällberg, ricercatore senior presso il Dipartimento di biologia cellulare e molecolare del Karolinska Institutet e il Centro per la biologia dei sistemi strutturali (CSSB) di Amburgo che ha guidato lo studio.