cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja

Desvelan el mecanismo común que controla la muerte celular en plantas y humanos

Structural and functional analysis of novel human cytochrome c targets in apoptosis

Martínez-Fabregas J., Díaz-Moreno I., González-Arzola K., Janocha S., Navarro J.A., Hervás M., Bernhardt R., Velázquez-Campoy A., Díaz-Quintana A., De la Rosa M.A.

Molecular and Cellular Proteomics 2014, Vol. 13, 1439-1456

IBVF

Investigadores del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, centro mixto de la Universidad de Sevilla y el CSIC perteneciente al Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (cicCartuja),  identifican toda una red de proteínas en el citoplasma y en el núcleo de las células humanas y vegetales que interaccionan con el citocromo c en condiciones de muerte celular programada (PCD).

La muerte celular programada es un proceso provocado por las propias células con el fin de autorregular su desarrollo, y el citocromo c es una proteína con hierro que se encuentra en la mitocondria, desempeñando un papel clave como transportador de electrones en la cadena respiratoria en condiciones homeostáticas. En este contexto, el citocromo c sale al citoplasma cuando la célula entra en PCD y dispara la ruta de activación de las caspasas, enzimas proteolíticas cuya función es desmantelar de manera ordenada el entramado molecular de las células.

El carácter de las nuevas proteínas identificadas como dianas del citocromo c y, en particular, el hecho de que muchas de ellas presenten funciones similares en plantas y en humanos han permitido proponer una hipótesis muy novedosa: una hipótesis unificada sobre el mantenimiento del equilibrio entre la vida y la muerte celular centrada en el signalosoma del citocromo c.

Dicho signalosoma, o conjunto de rutas de señalización, se basa en el doble papel del citocromo c extramitocondrial al inducir PCD, no solo disparando las rutas de apoptosis (como está bien establecido en la literatura científica), sino también bloqueando las rutas de supervivencia: reparación del DNA, síntesis de proteínas, metabolismo energético, etc.

Este doble enfoque activador/bloqueador del citocromo c resulta de gran originalidad. Según esta nueva visión, el citocromo c impide que el metabolismo regular siga fabricando componentes celulares al tiempo que las caspasas empiezan a desestructurar la célula según un programa bien determinado de muerte.

Conocer los entresijos moleculares que controlan este nuevo signalosoma núcleo-citoplasmático permitirá entender mejor la muerte celular programada, un proceso natural de eliminación controlada de células cuya desregulación es la base de muchas enfermedades relacionadas con el envejecimiento y la generación de tumores.

 

Martínez-Fábregas J., Díaz-Moreno I., González-Arzola K., Janocha S., Navarro J.A., Hervás M., Bernhardt R., Díaz-Quintana A., De la Rosa M.A.: «New Arabidopsis thaliana cytochrome c partners: a look into the elusive role of cytochrome c in programmed cell death in plants». Molecular and Cellular Proteomics 2013; 12(12): 3666-76. doi: 10.1074/mcp.M113.030692.

Martínez-Fabregas J., Díaz-Moreno I., González-Arzola K., Janocha S., Navarro J.A., Hervás M., Bernhardt R., Velázquez-Campoy A., Díaz-Quintana A., De la Rosa M.A.: «Structural and functional analysis of novel human cytochrome c targets in apoptosis». Molecular and Cellular Proteomics 2014; 13(6):1439-56. doi: 10.1074/mcp.M113.034322.

Martínez-Fábregas J., Díaz-Moreno I., González-Arzola K., Díaz-Quintana A., De la Rosa M.A.: «A common signalosome for programmed cell death in humans and plants». Cell Death and Diseases 2014; in press.