L’attività redox della citocromo c ossidasi (COX), l’ossidasi terminale della catena respiratoria mitocondriale (MRC), dipende dall’incorporazione di ferro e rame nei suoi centri catalitici. Molte proteine mitocondriali hanno ruoli specifici per la sintesi e la consegna dei cofattori contenenti metalli durante la biogenesi della COX. Inoltre, un ampio insieme di fattori diversi possiede altre funzioni molecolari come chaperoni o traslocatori, che sono anch’esse necessarie per la corretta maturazione di questi complessi. Varianti patologiche nei geni che codificano per le subunità strutturali della MRC e per questi diversi fattori di assemblaggio producono carenza della catena respiratoria e portano a malattie mitocondriali. La carenza di COX in Drosophila melanogaster, indotta dalla riduzione dell’espressione di tre diversi fattori di assemblaggio e di una subunità strutturale, ha portato a una diminuzione del contenuto di rame nei mitocondri, accompagnata da diversi gradi di aumento nel citosol. I disturbi nell’omeostasi dei metalli non erano limitati solo al rame, poiché sono state osservate alcune variazioni nei livelli di ferro, manganese e, soprattutto, zinco citosolici e/o mitocondriali in diversi gruppi con carenza di COX. La gestione alterata di rame e zinco nei modelli difettosi di COX ha portato a una risposta trascrizionale che diminuisce l’espressione dei trasportatori di rame e aumenta l’espressione delle metallotioneine. Concludiamo che la carenza di COX è generalmente responsabile di un’alterata omeostasi mitocondriale e cellulare dei metalli di transizione, con variazioni a seconda dell’origine del difetto di assemblaggio della COX.
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