Un approccio metabolomico per capire la funzione della fratassina: la proteina associata all’atassia di Freidreich

La fratassina è una proteina mitocondriale la cui assenza determina lo sviluppo dell’atassia di Friedreich, una patologia neurodegenerativa letale. I pazienti affetti da FRDA mostrano alterazioni nel metabolismo del ferro e nella concentrazione di cluster Fe-S che conduce la cellula ad affrontare una grave situazione di stress ossidativo. Nei batteri la biosintesi dei cluster Fe-S è governata dall’operone isc che codifica per una serie di proteine coinvolte nei processi di sviluppo e maturazione dei centri Fe-S. Sorprendentemente la fratassina batterica (CyaY) non è presente sull’operone isc, tuttavia essa risulta implicata nei processi di produzione dei cluster Fe-S. La sintesi dei centri Fe-S nei batteri prevede una prima fase in cui l’enzima IscS estrae il gruppo tiolico dalla cisteina e lo trasferisce sulla proteina scaffold IscU; successivamente, nella seconda fase, si assiste alla cessione del cluster neoformato da IscU all’effettore finale. Questo lavoro sperimentale si è focalizzato sull’identificazione dell’impatto del ferro sulla funzionalità della fratassina come regolatore dell’attività di IscS. A tal proposito con un approccio ex vivo è stato messo a punto un saggio colorimetrico per consentire la quantificazione dell’attività di IscS tramite la valutazione della produzione di solfuro. La sperimentazione ha previsto l’utilizzo di un ceppo batterico di Escherichia coli deleto del gene codificante la fratassina (CyaY) in cui è stato possibile studiare gli effetti del ferro sull’operosità di IscS. I risultati ottenuti dal ceppo mutante sono stati confrontati nelle medesime condizioni con il ceppo wild type in cui CyaY è espressa fisiologicamente. I risultati suggeriscono un’interazione del ferro con CyaY che porta alla modulazione dell’attività di estrazione enzimatica del gruppo tiolico della cisteina da parte della desulfurasi IscS.