CCDC56, una proteína esencial para la formación de la citocromo c oxidasa en células humanas

Resumen

La principal función de la mitocondria es la producción de energía química en forma de ATP a través de la fosforilación oxidativa, un proceso llevado a cabo por los cinco complejos enzimáticos de la cadena respiratoria. El complejo IV o citocromo c oxidasa es el complejo final de la cadena respiratoria, el cual cataliza la oxidación del citocromo c transfiriendo sus electrones al oxígeno. De las trece subunidades que componen el complejo IV en humanos, tres de ellas, COX1, COX2 y COX3, están codificadas en el genoma mitocondrial y las 10 restantes, COX4, COX5a, COX5b, COX6a, COX6b, COX6c, COX7a, COX7b, COX7c y COX8, se encuentran codificadas en el ADN nuclear. El proceso de ensamblaje de estas subunidades para formar el holoenzima maduro requiere la participación de un gran número de proteínas accesorias conocidas como factores de ensamblaje. El estudio del factor de traducción mitocondrial mtTFB1 de Drosophila melanogaster nos ha permitido identificar a CCDC56 (¿Coiled-coil domain containing 56¿), una proteína de función desconocida codificada en lo que se consideraba la región 5¿ no traducida del mensajero y que se encuentra conservada desde Drosophila hasta humanos. El gen CCDC56 humano codifica una pequeña proteína integral de la membrana mitocondrial de 11.7 KDa. Su caracterización funcional mediante interferencia de ARN nos ha permitido concluir que CCDC56 es una proteína esencial para la formación de la citocromo c oxidasa en células humanas. La falta de CCDC56 provoca un déficit aislado de la actividad del complejo IV acompañado de una disminución de la cantidad de complejo totalmente ensamblado. El análisis de los intermediarios de ensamblaje del complejo IV en las células con el déficit de CCDC56 mostró que el ensamblaje del mismo se encontraba bloqueado, lo que provocaba una rápida degradación de las subunidades que lo componen. Este bloqueo en el ensamblaje va acompañado de una disminución de la síntesis de COX1, lo que apunta a que CCDC56 está implicada en la coordinación de la traducción de COX1 con el ensamblaje del complejo IV. Las enfermedades mitocondriales son un grupo de enfermedades poco frecuentes que pueden estar causadas por mutaciones en cualquiera de los genes que afectan al funcionamiento del sistema OXPHOS, haciendo de CCDC56 un excelente candidato para analizar en pacientes cuya enfermedad curse con un defecto del complejo IV.