Las máquinas de clasificación y ensamblaje mitocondrial funcionan por conmutación de barril β

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biología estructural
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Las proteínas de la membrana externa mitocondrial, conocidas como proteínas β-barril, son esenciales para la comunicación celular.
• El complejo de clasificación y ensamblaje mitocondrial (SAM) facilita la inserción de estas proteínas.

Objetivo del estudio:

• Determinar las estructuras de alta resolución del complejo SAM de levadura en diferentes estados funcionales.
• Para dilucidar el mecanismo por el cual el complejo SAM inserta proteínas β-barril en la membrana externa mitocondrial.

Principales métodos:

• Se empleó microscopía criolectrónica para visualizar el complejo SAM a una resolución de 2.8-3.2 Å.
• Análisis estructural de dos formas distintas del complejo SAM, incluidas las variaciones en su composición proteica.

Principales resultados:

• El complejo SAM dimérico presenta proteínas Sam50 con puertas laterales parcialmente abiertas, estabilizadas por Sam35 y Sam37.
• La estructura revela cómo Sam37 recluta y atrapa la proteína Mdm10, una proteína β-barril, dentro de su canal.
• Un modelo complejo SAM ligado al sustrato sugiere que Mdm10 y Sam50b actúan como marcadores de posición para los sustratos de barril β entrantes.

Conclusiones:

• Se propone un mecanismo de conmutación dinámico que involucre subunidades y sustratos de barril β para la inserción de proteínas.
• Este mecanismo explica el plegamiento y ensamblaje de las proteínas precursoras a través de la maquinaria mitocondrial.