Om koperionen binnen te halen gebruiken menselijke mitochondriën hetzelfde eiwit dat fosfaationen door hun membraan transporteert, schrijven Amerikaanse en Canadese onderzoekers in het Journal of Biological Chemistry. De grote vraag is nu hoe dat kán.

Dat koper is essentieel voor het COX-eiwitcomplex, dat de laatste schakel vormt in de elektronentransportketen waarmee mitochondriën energie doorsluizen naar de rest van de cel. Met dat COX-complex (voluit cytochroom C oxidase) kan nogal wat misgaan, en kopergebrek is slechts één van de oorzaken.

Om metabole aandoeningen te begrijpen is het nuttig te weten of koper er wel of niet mee te maken heeft. Alleen was tot nu toe onduidelijk hoe de mitochondriën hun beperkte kopervoorraad aanvulden - op eigen kracht komen koperionen immers niet door hun membranen heen.

Eerder ontdekten Paul Cobine, Scot Leary en collega’s al dat gistcellen hier een transporteiwit genaamd Pic2 voor gebruiken. Van alle menselijke eiwitten komt het fosfaattransporteiwit SLC25A3 daar het dichtst bij in de buurt. Maar fosfaat is een negatief ion en koperionen zijn positief geladen, dus je zou verwachten van niet.

Het blijkt echter wel zo te zijn. Schakel in een mensen- of muizencelkweekje het gen voor SLC25A3 uit, en de COX-activiteit neemt duidelijk af. Je kunt dat herstellen door het voedingsmedium te verrijken met koper dat is gebonden aan een ionofoor, zodat het zonder assistentie door membranen kan dringen.

Je kunt het gen ook in een gistcel monteren terwijl je dat voor Pic2 uitschakelt, en dan blijft de kopertoevoer functioneren.

De onderzoekers vermoeden dat de koperionen een complex vormen met negatief geladen ionen en dat het eindresultaat nog steeds negatief geladen is, zodat SLC25A3 er geen grote elektrochemische problemen mee krijgt. Ze weten echter nog niet hoe dat complex er uit ziet. Wel doen hun experimenten vermoeden dat het fosfaattransport er helemaal los van staat, maar dat maakt het raadsel alleen maar groter.

bron: American Society for Biochemistry and Molecular Biology