Estudio de la degradación de complejos respiratorios en el proceso de mitofagia en respuesta a estrés

Abstract

[ES] El control de calidad de las mitocondrias es una función esencial de las células eucariotas. En los seres humanos, la falta de eliminación de las mitocondrias dañadas o disfuncionales es una causa de neurodegeneración. Un importante mecanismo de control de calidad mitocondrial es la degradación regulada de las partes dañadas del orgánulo por vías autofágicas denominada mitofagia. En este trabajo se investiga en el modelo de levadura, si complejos específicos del transporte de electrones (ETC) se degradan diferencialmente en condiciones de estrés celular. Este trabajo pretende ampliar los estudios anteriores de nuestro grupo de investigación que mostraron evidencia de una degradación selectiva de los complejos mitocondriales y que la proteína Atg11 era necesaria para este reciclaje mitocondrial. En este trabajo se quiere ampliar estos estudios y (i) medir las tasas de degradación de subunidades específicas de CII, CIII y CV con diferentes grados de respiración y daños mitocondriales, (ii) visualizar mediante microscopía de fluorescencia el proceso de mitofagia en respuesta al daño mitocondrial, (iii) evaluar la importancia de diferentes proteínas Atg para el crecimiento eficiente a altas tasas de respiración y daño mitocondrial y (iv) comprobar cuáles de estas proteínas están involucradas en la generación de mayor estrés oxidativo al inducir un daño mitocondrial.

[EN] The quality control of mitochondria is an essential function of eukaryotic cells. In humans, failure to remove damaged or dysfunctional mitochondria are the cause of neurodegeneration. One important mechanism of mitochondrial quality control is the regulated degradation of the damaged parts of the organelle by autophagic pathways termed mitophagy. In this work we investigate in the yeast model, whether specific respiratory or electron transport complexes (ETC) are differentially degraded upon cellular stress. Previous results from our group of investigation show evidence of selective ways of mitochondrial complex degradation and that Atg11 protein was required for this mitochondrial recycling. Here we want to extend these studies and (i) measure the degradation rates of specific subunits of CII, CIII and CV upon different respiratory activity and mitochondrial damage, (ii) visualize by fluorescence microscopy the process of mitophagy upon mitochondrial damage, (iii) evaluate the importance of different Atg proteins for efficient growth upon high respiration rates and mitochondrial damage and (iv) test which of these proteins are necessary for ROS balance upon mitochondrial damage.