Modelli cellulari di deficienze per la timidina chinasi mitocondriale

La replicazione del mtDNA non è limitata alla sola fase S come quella del DNA nucleare, ma avviene per tutta la durata del ciclo cellulare nelle cellule proliferanti e anche nelle cellule quiescenti e differenziate. Perché la sintesi e la riparazione del DNA si svolgano con precisione le cellule devono disporre di dNTP in quantità adeguate e proporzioni corrette. Nelle cellule eucariotiche esistono due pool di dNTP separati ma comunicanti, uno citoplasmatico ed uno mitocondriale e il loro mantenimento avviene attraverso due vie: la sintesi de novo citoplasmatica e le sintesi di recupero citosolica e mitocondriale. Nelle cellule proliferanti il dTTP è sintetizzato sia attraverso la sintesi de novo il cui enzima chiave è la ribonucleotide reduttasi (RNR), sia attraverso le vie citosolica e mitocondriale di recupero dei deossiribonucleosidi, dove la timidina viene fosforilata a dTMP rispettivamente dalla timidina chinasi citosolica (TK1) e dalla TK2. Lo scopo di questo lavoro di dottorato è chiarire i meccanismi coinvolti nel metabolismo del pool del dTTP in cellule umane, ponendo particolare attenzione all’attività enzimatica della TK2 in cellule quiescenti, dove la TK1 non è attiva e all’identificazione del trasportatore responsabile dello scambio dei precursori pirimidinici tra citosol e mitocondri.