¿Cómo funciona la lanzadera malato aspartato?

Sistema de transporte de citrato-malato

La lanzadera de malato-aspartato (a veces también lanzadera de malato) es un sistema bioquímico para translocar los electrones producidos durante la glucólisis a través de la membrana interna impermeable de la mitocondria para la fosforilación oxidativa en eucariotas. Esto permite que los equivalentes de reducción del cofactor NADH producidos en el citosol lleguen a la cadena de transporte de electrones en la mitocondria y generen ATP. El sistema de transporte es necesario porque la membrana interna es impermeable al NADH y a su forma oxidada NAD+.

La enzima clave en el transporte de malato-aspartato es la malato deshidrogenasa; en el citosol, reacciona con el oxaloacetato y el NADH para producir malato y NAD+. El primero de los dos antiportadores de la membrana interna importa malato a la matriz mitocondrial y exporta simultáneamente alfa-cetoglutarato al citosol. En la matriz, la reacción inversa catalizada por la misma enzima produce NADH y oxaloacetato a partir del malato recién importado y del NAD+ interno. Una enzima transaminasa en la matriz hace reaccionar el oxaloacetato y el glutamato para formar aspartato y alfa-cetoglutarato. Un segundo antiportador exporta aspartato desde la matriz de vuelta al citoplasma mientras importa simultáneamente glutamato. Finalmente, en el citosol, otra transaminasa hace reaccionar el aspartato y el alfa-cetoglutarato para volver a formar glutamato y oxaloacetato.

Lanzadera de malato-aspartato

La lanzadera de malato-aspartato (a veces simplemente lanzadera de malato) es un sistema bioquímico para la translocación de los electrones producidos durante la glucólisis a través de la membrana interna semipermeable de la mitocondria para la fosforilación oxidativa en eucariotas. Estos electrones entran en la cadena de transporte de electrones de la mitocondria mediante equivalentes de reducción para generar ATP. El sistema de transporte es necesario porque la membrana interna de la mitocondria es impermeable al NADH, el principal equivalente reductor de la cadena de transporte de electrones. Para evitarlo, el malato transporta los equivalentes reductores a través de la membrana.

Lee más  ¿Cómo saber si estoy inscrito en garantía juvenil?

La enzima principal en el transporte de malato-aspartato es la malato deshidrogenasa. La malato deshidrogenasa está presente en dos formas en el sistema de transporte: la malato deshidrogenasa mitocondrial y la malato deshidrogenasa citosólica. Las dos malato deshidrogenasas se diferencian por su ubicación y estructura, y catalizan sus reacciones en direcciones opuestas en este proceso.

En primer lugar, en el citosol, la malato deshidrogenasa cataliza la reacción de oxaloacetato y NADH para producir malato y NAD+. En este proceso, dos electrones generados a partir del NADH, y un H+ que los acompaña, se unen al oxaloacetato para formar malato.

Lanzadera de malato-aspartato – Cadena de transporte de electrones (ETC)

ResumenAntecedentesLa biosíntesis de aspartato y su entrega al citosol pueden ser cruciales para el crecimiento tumoral in vivo. Sin embargo, no se ha estudiado el impacto de los niveles intracelulares de aspartato en la metástasis. Anteriormente describimos que la pérdida del transportador de glutamato 1 (SLC25A12 o AGC1), un componente importante del transporte de malato-aspartato, perjudica los niveles de aspartato citosólico, la relación NAD+/NADH, la respiración mitocondrial y el crecimiento tumoral. Aquí, informamos del impacto de la desactivación de AGC1 en la metástasis.ResultadosLa baja expresión de AGC1 se correlaciona con un peor pronóstico de los pacientes en muchos tipos de cáncer. El bloqueo de AGC1 en líneas celulares de carcinoma de pulmón y melanoma de ratón conduce a un aumento de la metástasis pulmonar tras inyecciones subcutáneas o intravenosas, respectivamente. Por otro lado, los ensayos convencionales de metástasis in vitro no muestran indicios de una mayor capacidad de metástasis de las células inhabilitadas para AGC1.ConclusiónEste estudio pone de manifiesto que ciertas ramas del metabolismo afectan de forma diferente al crecimiento y la metástasis de los tumores. Además, también argumenta que los indicadores de metástasis comúnmente conocidos, incluyendo los genes EMT, la migración celular o la formación de colonias, no siempre reflejan la capacidad metastásica in vivo.

Lee más  ¿Quién es más rico Jeff Bezos o Carlos Slim?

Lanzadera de malato-aspartato

El lactato, la base conjugada del ácido láctico que se encuentra en los fluidos biológicos acuosos, ha sido ridiculizado como un producto de desecho “sin salida” del metabolismo anaeróbico. Catalizada por la enzima lactato deshidrogenasa (LDH), casi en equilibrio, se cree que la reducción del piruvato a lactato sirve para regenerar el NAD+ necesario para el flujo glucolítico continuo. La cinética de reacción de la LDH implica que la oxidación del lactato rara vez se ve favorecida en los tejidos de su propia producción. Sin embargo, un cuerpo sustancial de investigación contradice directamente cualquier noción de que la LDH opera invariablemente de forma unidireccional in vivo. En la presente Perspectiva, se propone un modelo en el que la formación y oxidación continuas de lactato sirven de lanzadera de electrones mitocondrial, por lo que el lactato generado en el citosol de la célula se oxida en las mitocondrias de la misma. Desde esta perspectiva, una lanzadera de lactato intracelular funciona de forma muy parecida a la lanzadera de malato-aspartato (MAS); también se propone que las dos lanzaderas están necesariamente interconectadas en una lactato-MAS. Entre las características necesarias de este modelo, la compartimentación significativa de la LDH, al igual que la creatina quinasa de la lanzadera de fosfocreatina, facilitaría la oxidación neta del lactato celular en una variedad de tipos de células.