La Cu+-chaperona NCC1 es necesaria para la Fijación Simbiótica de Nitrógeno

La fijación simbiótica de nitrógeno llevada a cabo por la interacción leguminosa-rizobio es la principal via natural de entrada de nitrógeno en los ecosistemas y en agricultura sostenible. Esta interacción se basa en el intercambio continuo de nutrientes entre los simbiontes. Entre estos nutrientes se encuentran los metales de transición, cuya transferencia continuada desde la célula vegetal hospedadora a las bacteria endosimbióticas que la colonizan es esencial para enzimas implicadas en el desarrollo de los nódulos, en crear las condiciones fisico-químicas para que se pueda fijar nitrógeno, y en misma fijación de nitrógeno. Sin embargo, los metales de transición no pueden estar "libres", hidratados, en el citosol ya que causarían toxicidad a la célula. Por ello, la entrega de estos nutrientes a cada metaloproteína específica es mediada por una red de interacciones proteína-proteína en la que se intercambian metales. Estas proteínas intermediarias se conocen como metalochaperonas.

En este trabajo caracterizamos a una cobre-chaperona específica de nódulo, NCC1, que proporciona el cobre a enzimas implicadas en la fijación simbiótica de nitrógeno.
La mutación de NCC1 conlleva la pérdida de la actividad nitrogenasa, la reducción de la actividad citocromo oxidasa de los bacteroides (que depende de cobre), y una reducción en los niveles de cobre en una fracción del proteoma. Estudios de interacción proteína-proteína han desvelado varias proteínas que interaccionan con NCC1 y que reciben cobre de la misma, lo que extiende el número conocido de cobre-proteínas implicadas en la fijación simbiótica de nitrógeno.