Análisis de una familia de proteínas mitocondriales en levadura relacionadas con la proteína de cerebro humana Brp44

Abstract

[ES] La levadura Saccharomyces cerevisiae contiene una familia de genes que codifican para proteínas ortólogas de la proteína de cerebro humana 44 (BRP44). Estas pequeñas proteínas mitocondriales están extraordinariamente conservadas a lo largo de la evolución desde las células de levadura a las células humanas. Esta familia proteica está codificada por los genes de levadura genes YGR243 (FMP43, SMOP1), YHR162W (SMOP2) y YGL080W (SMOP3). Se les ha renombrado como ¿SMOP¿ (Small Mitochondrial OsmoProtectant), debido a la fuerte inducción transcripcional del gen YGR243W mediante estrés hiperosmótico. En este trabajo se investiga cómo la ganancia y pérdida de la función de las proteínas Smop afecta a la tolerancia a estrés osmótico y oxidativo, a la producción de especies reactivas de oxígeno, y a la función y morfología mitocondrial. La morfología mitocondrial no se veía afectada en las cepas mutantes de deleción y de sobreexpresión de los genes SMOP. Además, se muestra que la deleción de genes SMOP individuales o de la familia entera no comprometía el crecimiento respiratorio o bajo condiciones severas de estrés osmótico. Sin embargo, las células ¿smop2 mostraban hipersensibilidad a estrés oxidativo. La sobreexpresión de los genes SMOP causaba la inhibición del crecimiento respiratorio y una disminución de la producción de ROS en un medio con fuentes de carbono no fermentables, pero no bajo condiciones de estrés oxidativo o salino. Estos datos preliminares sugieren un papel de las proteínas Smop en la regulación de la capacidad respiratoria y de la producción de ROS.

[EN] The yeast Saccharomyces cerevisiae contains a family of genes encoding orthologs of the human brain protein 44 (BRP44). These small mitochondrial proteins are extraordinarily conserved through evolution from yeast to human cells. The protein family is encoded by the yeast genes YGR243 (FMP43, SMOP1), YHR162W (SMOP2) and YGL080W (SMOP3). They have been renamed ¿SMOP¿ for ¿Small Mitochondrial OsmoProtectant¿ because of the strong transcriptional induction of the YGR243W gene by hyperosmotic stress. Here we investigate how the loss and gain of function of Smop proteins affect osmotic and oxidative stress tolerance, the production of reactive oxygen species and the mitochondrial function and morphology. Mitochondrial morphology was not affected by the deletion or overexpression of the SMOP genes. We show that deletion of individual SMOP genes or of the entire family did not compromise respiratory growth or growth upon severe osmotic stress. However, ¿smop2 cells showed hypersensivity to oxidative stress. Overexpression of the SMOP genes caused inhibition of respiratory growth to different extent and reduced ROS production upon non fermentable carbon sources, but not upon oxidative or salt stress treatment. These preliminary data suggest a role for the Smop proteins in the regulation of respiratory capacity and ROS production.