ATCO1, um regulador central da biogênese de ATP sintase e citocromo oxidase nas mitocôndrias?

• Processo: 19/02799-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 16 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Mario Henrique de Barros
• Beneficiário: LETICIA VELOSO RIBEIRO FRANCO
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/16015-3 - ATCO1, um regulador central da biogênese de ATP Sintase e Citocromo Oxidase nas mitocôndrias?, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biogênese de organelas Mitocôndrias Saccharomyces cerevisiae ATPases mitocondriais próton-translocadoras Complexo IV da cadeia de transporte de elétrons
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ATP sintase | Biogenese Mitocondrial | Cadeia transportadora de elétrons | citocromo oxidase | mitocôndria | Saccharomyces cerevisiae | Biogênese Mitocondrial

Resumo

A ATP Sintase e a Citocromo C Oxidase (COX) de fungos e de mamíferos são exemplos de complexos hetero-oligoméricos mitocondriais cuja montagem depende da expressão de genes mitocondriais e nucleares. O estudo do processo de biogênese da ATP Sintase em Saccharomyces cerevisiae revelou que essa enzima é constituída por 3 módulos de montagem, formados por vias distintas. O módulo mais simples é um anel, que em levedura consiste em 10 cópias idênticas de Atp9 (homólogo da subunidade bacteriana C), que é codificado pelo DNA mitocondrial. O anel é um importante componente estrutural e funcional do rotor em F-, V- e A- ATPases e tem as seguintes funções: usar o gradiente de prótons para formar a ligação fosfodiéster do ATP, ou hidrolisar ATP para gerar um gradiente de prótons. Em um estudo recente observou-se que Atp9 nascente, ainda não associada ao anel da ATP Sintase, interage fisicamente com Cox6 (subunidade de COX codificada pelo DNA nuclear) em um complexo de alto peso molecular nomeado de ATCO1 (ATP Sintase e COX). Nossos experimentos preliminares indicam que o ATCO1 é fonte de Atp9 para a ATP sintase, o que gerou a hipótese de que uma das funções de ATCO1 seria estabelecer a estequiometria adequada entre ATP sintase e COX para suas funções na fosforilação oxidativa. Assim, o principal objetivo deste projeto é elucidar experimentalmente o papel do ATCO1 na coordenação da montagem da ATP sintase e de COX. Também será determinado se o ATCO1 está presente nas mitocôndrias humanas. O conhecimento da função de ATCO1 é inovador e deverá trazer informações extremamente relevantes sobre como a cadeia respiratória mitocondrial é montada e como esse processo é regulado. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FRANCO, LETICIA V. R.; BREMNER, LUCA; BARROS, MARIO H.. Human Mitochondrial Pathologies of the Respiratory Chain and ATP Synthase: Contributions from Studies of Saccharomyces cerevisiae. LIFE-BASEL, v. 10, n. 11, NOV 2020. (19/02799-2)

RIBEIRO FRANCO, LETICIA VELOSO; SU, CHEN-HSIEN; BURNETT, JULIA; TEIXEIRA, LORISA SIMAS; TZAGOLOFF, ALEXANDER. Atco, a yeast mitochondrial complex of Atp9 and Cox6, is an assembly intermediate of the ATP synthase. PLoS One, v. 15, n. 5, MAY 15 2020. (19/02799-2)

FRANCO, LETICIA VELOSO R.; SU, CHEN-HSIEN; TEIXEIRA, LORISA SIMAS; CHAGAS, JHULIA ALMEIDA CLARCK; BARROS, MARIO HENRIQUE; TZAGOLOFF, ALEXANDER. Allotopic expression of COX6 elucidates Atco-driven co-assembly of cytochrome oxidase and ATP synthase. LIFE SCIENCE ALLIANCE, v. 6, n. 11, p. 15-pg., 2023-11-01. (19/16015-3, 19/02799-2, 20/05812-7)

CLARCK CHAGAS, JHULIA ALMEIDA; KFOURI MARTINS SOARES, MARIA ANTONIA; RIBEIRO FRANCO, LETICIA VELOSO; BARROS, MARIO H.. Overexpression of MRX9 impairs processing of RNAs encoding mitochondrial oxidative phosphorylation factors COB and COX1 in yeast. Journal of Biological Chemistry, v. 298, n. 8, p. 16-pg., 2022-07-21. (19/02799-2, 20/05812-7, 19/23984-2, 13/07937-8)