Estudio de características funcionales de la nueva proteína mitocondrial ERYM3 en la mitofagia eritropoyética
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Fecha
2023
Autores
Profesor/a Guía
Facultad/escuela
Idioma
es
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Editor
Universidad Andrés Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
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Resumen
La mitofagia es un proceso de autofagia selectivo que permite la degradación
de las mitocondrias. Existe más de una vía para que este proceso ocurra y hasta
hoy se continúan estudiando nuevas proteínas que cumplen roles específicos en
este proceso. La mitofagia puede ocurrir como mecanismo de mantención de una
red mitocondrial sana, segregando y eliminando aquellas que están dañadas.
Además, este proceso es esencial para la diferenciación eritroide. En esta
investigación, se estudia una nueva proteína, denominada ERYM3 por “ERYthroid
Mitophagy 3”. Proteína de la cual no se conoce una función y que se determinó que
aumenta su expresión en las etapas finales de la eritropoyesis y posee
características similares a otras proteínas mitofágicas ya descritas. De esta manera,
se propuso la siguiente hipótesis: “ERYM3 es una nueva proteína que se localiza
en las mitocondrias, participa en la mitofagia y cumple un rol esencial durante la
eritropoyesis humana”. Así, se buscó determinar las principales características
moleculares y funcionales de la proteína ERYM3 y evaluar su implicancia en la
mitofagia y la eritropoyesis.
Los resultados en este estudio indican que ERYM3 es una proteína que sólo
se expresa en el ser humano y algunos primates, y que se localiza tanto en el citosol
como en las mitocondrias. Su sobre-expresión en la línea celular HEK293T provocó
que las células tengan mitocondrias fragmentadas, con una baja tasa de consumo
de oxígeno y estén despolarizadas. Sin embargo, no hubo un aumento significativo
del flujo de la mitofagia. Durante la diferenciación eritropoyética, ERYM3 aumentó
su expresión y su silenciamiento impidió el paso de proeritroblasto a eritoblasto
basófilo, y la síntesis de hemoglobina. Por lo tanto, estos resultados sugieren que
ERYM3 actúa como una proteína de dinámica mitocondrial que facilita la mitofagia
y que posee un rol esencial en la diferenciación eritroide.
Mitophagy is a selective autophagy process that allows the degradation of mitochondria. There is more than one way for this process to begin and to this day it is demonstrated by studying new proteins that play specific roles in this process. Mitophagy can occur as a mechanism for maintaining a healthy mitochondrial network, segregating, and eliminating those that are damaged. Furthermore, this process is essential for erythroid differentiation. In this research, a new protein is studied, called ERYM3 for “ERYthroid Mitophagy 3”. Protein whose function is unknown, and which is prolonged and increases its expression in the final stages of erythropoiesis and has characteristics similar to other mitophagic proteins already described. In this way, the following hypotheses are proposed: "ERYM3 is a new protein that is located in mitochondria, participates in mitophagy and plays an essential role during human erythropoiesis." Thus, we sought to determine the main molecular and functional characteristics of the ERYM3 protein and evaluate its involvement in mitophagy and erythropoiesis. The results in this study indicate that ERYM3 is a protein that is only expressed in humans and some primates, and that it is located both in the cytosol and in mitochondria. Its over-expression in the HEK293T cell line found that the cells will have fragmented mitochondria, with a low rate of oxygen consumption and are depolarized. However, there was no significant increase in flux from mitophagy. During erythropoietic differentiation, ERYM3 increased its expression, and its silencing prevented the transition from proerythroblast to basophilic erythroblast, and the synthesis of hemoglobin. Therefore, these results suggest that ERYM3 acts as a mitochondrial dynamics protein that facilitates mitophagy and has an essential role in erythroid differentiation.
Mitophagy is a selective autophagy process that allows the degradation of mitochondria. There is more than one way for this process to begin and to this day it is demonstrated by studying new proteins that play specific roles in this process. Mitophagy can occur as a mechanism for maintaining a healthy mitochondrial network, segregating, and eliminating those that are damaged. Furthermore, this process is essential for erythroid differentiation. In this research, a new protein is studied, called ERYM3 for “ERYthroid Mitophagy 3”. Protein whose function is unknown, and which is prolonged and increases its expression in the final stages of erythropoiesis and has characteristics similar to other mitophagic proteins already described. In this way, the following hypotheses are proposed: "ERYM3 is a new protein that is located in mitochondria, participates in mitophagy and plays an essential role during human erythropoiesis." Thus, we sought to determine the main molecular and functional characteristics of the ERYM3 protein and evaluate its involvement in mitophagy and erythropoiesis. The results in this study indicate that ERYM3 is a protein that is only expressed in humans and some primates, and that it is located both in the cytosol and in mitochondria. Its over-expression in the HEK293T cell line found that the cells will have fragmented mitochondria, with a low rate of oxygen consumption and are depolarized. However, there was no significant increase in flux from mitophagy. During erythropoietic differentiation, ERYM3 increased its expression, and its silencing prevented the transition from proerythroblast to basophilic erythroblast, and the synthesis of hemoglobin. Therefore, these results suggest that ERYM3 acts as a mitochondrial dynamics protein that facilitates mitophagy and has an essential role in erythroid differentiation.
Notas
Tesis (Doctora en Biomedicina)
Esta tesis fue desarrollada gracias al financiamiento del Proyecto Fondo para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología FONDECYT #1180983 dirigido por el Dr. Álvaro Elorza. También gracias a la Beca de Iniciación a la investigación de la Dirección General de Investigación UNAB (DGI-UNAB DI-07-22/INI) y a la Beca de Mantención y Arancel de Doctorado UNAB 2019-2022.
Esta tesis fue desarrollada gracias al financiamiento del Proyecto Fondo para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología FONDECYT #1180983 dirigido por el Dr. Álvaro Elorza. También gracias a la Beca de Iniciación a la investigación de la Dirección General de Investigación UNAB (DGI-UNAB DI-07-22/INI) y a la Beca de Mantención y Arancel de Doctorado UNAB 2019-2022.
Palabras clave
Proteínas Mitocondriales, Mitofagia, Eritropoyesis