El transporte de Nucleotidos de Adenina
El fosfato inorgánico, al igual que el ADP, es requerido en la matriz mitocondrial para la síntesis de ATP en el Complejo V ( ATPasa ) que realiza la fosforilación oxidativa :
Por ello existen mecanismos que permiten el paso de fosfato inorgánico y de ADP procedentes del citosol hasta la matriz mitocondrial. Esto se acopla con una salida de ATP desde la matriz hasta el espacio intermembrana, y de allí al citosol. Estos mecanismos se representan en el siguiente dibujo :
El proceso de transporte de nucleotidos de adenina, que intercambia ADP con ATP es realizado por los antiportadores SLC25A4, SLC25A5, y SLC25A6.
El proceso de transporte de Pi es realizado por el simportador mitocondrial de fosfato / H+ o antiportador de fosfato / OH-, denominado SLC25A3.
El transporte de nucleotidos de adenina se lleva a cabo mediante un intercambio de los nucleotidos de adenina ADP y ATP. Este transporte lo realiza una proteína de la membrana interna mitocondrial que es transportador o translocador de ADP / ATP ( abreviadamente ANT o ACC ).
Se han identificado 3 isoformas del transportador o translocador de ADP / ATP ( ANT ), denominadas ANT1, ANT2 y ANT3. Presentan un 90% de homología a en su estructura primaria proteica. Las tres isoformas son miembros de la familia 25 de transportadores de solutos :
SLC25A4 Translocador mitocondrial de nucleotidos de Adenina ( ANT 1 ).
SLC25A5 Translocador mitocondrial de nucleotidos de Adenina ( ANT 2 ).
SLC25A6 Translocador mitocondrial de nucleotidos de Adenina ( ANT 3 ).
ANT es la proteína más abundante de la membrana interna mitocondrial. Es un homodímero con 12 segmentos transmembrana.
Las diferencias en la expresión de las tres isoformas dependen de las necesidades energéticas de la célula.
ANT1 es la isoforma más abundante en corazón y músculo esquelético, pero apenas es detectable en hígado, riñón y cerebro.
ANT2 se ha detectado en todos los tejidos antes mencionados a niveles relativamente constantes, siendo mayor su expresión en cerebro y riñón, mientras que es relativamente baja en hígado y corazón.
ANT3 es una isoforma ubicua, pero se ha detectado más en riñón.
El ADP citosólico se forma en reacciones que requieren energía ( por hidrólisis de ATP ). El ADP a pH 7.0 tiene 3 cargas negativas ( ADP 3- ), mientras que el ATP mitocondrial generado en el proceso de fosforilación oxidativa contiene 4 cargas negativas ( ATP 4- ). El intercambio ADP 3- : ATP 4- tiene lugar en una proporción 1 : 1, realizandose por lo tanto la salida neta de una carga negativa, y siendo por lo tanto un antitransporte electrogénico ( generador de diferencia de potencial ).
Este el intercambio de ADP 3- por ATP 4- desde el punto de vista termodinámico se encuentra acoplado al gradiente de protones responsable de que la membrana interna tenga carga positiva del lado externo ( espacio intermembrana ) frente a la carga negativa del lado interno ( matriz ).
En el citoplasma la relación ATP / ADP oscila entre 10 / 1 y 15 / 1. El potencial de membrana dirige la transferencia de ADP al interior de la mitocondria y ATP al citosol.