SYM1, l’ortologo di lievito del gene umano MPV17, codifica per una proteina indotta da stress che modula lo stato bioenergetico e morfogenetico del mitocondrio

Mutazioni nel gene MPV17 causano l’insorgenza di una forma epatocerebrale della sindrome da deplezione del DNA mitocondriale. MPV17 codifica per una piccola proteina idrofobica localizzata nella membrana mitocondriale interna con funzione sconosciuta. Per cercare di chiarire le basi molecolari che causano la patologia, abbiamo utilizzato il lievito S. cerevisiae come organismo modello grazie alla presenza di un ortologo di MPV17: SYM1. Abbiamo dimostrato che la proteina Sym1 è essenziale per il metabolismo OXPHOS, l’accumulo di glicogeno, la morfologia mitocondriale e la stabilità del mtDNA in condizioni di stress quali l’elevata temperatura e la crescita in presenza di etanolo. Per cercare di capire il ruolo cellulare di Sym1, abbiamo identificato e caratterizzato soppressori multicopia e metabolici. I nostri dati suggeriscono che i) il difetto metabolico e l’instabilità del mtDNA sono eventi indipendenti l’uno dall’altro; ii) la delezione di SYM1 provoca un difetto di accumulo di glicogeno, presumibilmente a causa di un difettoso flusso di metaboliti gluconeogenetici del ciclo di Krebs dal mitocondrio al citosol; iii) Sym1 svolge un ruolo strutturale cruciale per la membrana mitocondriale interna in quanto la sua assenza determina la scomparsa delle cristae, fornendo una possibile spiegazione dell’instabilità del genoma mitocondriale.