The mitochondrial ATP-dependent potassium channel (mitoKATP) controls skeletal muscle structure and function

2024 - Cell Death Disease

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Abstract

MitoKATP è un canale della membrana mitocondriale interna che controlla l’afflusso di K+ nei mitocondri in base alla disponibilità di ATP. Recentemente sono stati identificati i geni che codificano per le subunità costituenti il poro (MITOK) e la subunità regolatoria sensibile all’ATP (MITOSUR) di mitoKATP, permettendo la manipolazione genetica del canale. Qui, abbiamo analizzato il ruolo di mitoKATP nella determinazione della struttura e dell’attività del muscolo scheletrico. I muscoli Mitok-/- erano caratterizzati da rimodellamento delle creste mitocondriali e metabolismo ossidativo difettoso, con conseguente compromissione della performance durante l’esercizio e risposta alterata alle contrazioni muscolari dannose. D’altra parte, l’afflusso costitutivo di K+ mitocondriale dovuto all’iperespressione di MITOK nel muscolo scheletrico ha scatenato una manifesta disfunzione mitocondriale e un difetto energetico, con aumento della poliubiquitinazione delle proteine, flusso autofagico anomalo e induzione di un programma di risposta allo stress. I muscoli con sovraespressione di MITOK risultavano quindi gravemente atrofizzati. Pertanto, la modulazione adeguata dell’attività di mitoKATP è necessaria per il mantenimento dell’omeostasi e della funzione del muscolo scheletrico.