Identificación de un transportador de porfirina mitocondrial de mamífero

Área de la Ciencia:

• Biología celular Biología celular.
• La bioquímica es la bioquímica.
• Genética La genética.

Sus antecedentes:

• Las porfirinas aniónicas, como el hemo, son vitales para los procesos biológicos, pero su movimiento a través de las membranas intracelulares, particularmente en las mitocondrias, y la regulación de la biosíntesis del hemo siguen sin estar claras.
• La absorción de porfirina mitocondrial es dependiente de la energía, lo que sugiere que están involucrados mecanismos de transporte activos.
• Se sabe que los transportadores de cassette de unión de ATP (ABC) median el movimiento de sustancias transmembrana.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel del transportador ABC mitocondrial ABCB6 en la translocación de la porfirina a través de la membrana mitocondrial.
• Para dilucidar el vínculo funcional entre ABCB6, el transporte de porfirina y la biosíntesis del hemo.
• Desafiar los paradigmas existentes con respecto a la dinámica de la porfirina intracelular y la regulación de la síntesis de hemo.

Principales métodos:

• Análisis del ARN mensajero ABCB6 (ARNm) y la expresión de proteínas en células humanas y de ratón bajo diferentes niveles celulares de porfirina.
• Base de datos que busca la expresión del ARNm ABCB6 en la médula ósea humana, las células eritroides y el hígado fetal, y la expresión de Abcb6 en el hígado embrionario de ratón.
• Validación experimental de la localización de ABCB6 en la membrana mitocondrial externa.
• Evaluación de la absorción de porfirina mitocondrial y de la biosíntesis de porfirina de novo en células con genes Abcb6 funcionales y silenciados.

Principales resultados:

• La expresión de ABCB6 (ARNm y proteína) se regula al alza en respuesta al aumento de las porfirinas celulares.
• ABCB6 está localizado en la membrana mitocondrial externa y es esencial para la absorción de porfirina mitocondrial.
• La absorción mitocondrial de porfirina, mediada por ABCB6, desencadena de nuevo la biosíntesis de porfirina.
• El silenciamiento del gen Abcb6 inhibe la absorción de porfirina mitocondrial y la posterior biosíntesis del hemo.

Conclusiones:

• ABCB6 es un transportador clave de las porfirinas en las mitocondrias.
• La absorción de porfirina mediada por ABCB6 en las mitocondrias es un paso crítico que activa de novo la biosíntesis del hemo.
• Estos hallazgos requieren una reevaluación de los mecanismos que rigen el transporte intracelular de porfirina y la regulación de la síntesis de hemo.