Our laboratory researches the mammalian mitochondrial electron transport chain (MtETC) and H+-ATP synthase, which together constitute the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. We view this system as a functional entity, and use a range of approaches aimed at determining its role in health and disease. We are particularly interested in the role of the OXPHOS system in the development of the cardiovascular system, its relevance to ischemia-reperfusion, and its influence on microvascular blood flow.
Currently very little is known about why, where and how impaired function of the OXPHOS system manifests in disease. One reason for this is that there are major deficiencies in the established models of the organization of the electron transport chain. Thus the main lesson from research to date into human OXPHOS diseases is that our basic understanding is far from complete. In order to fill this gap, we are implementing high-throughput strategies to catalogue the set of the genes whose products participate in the biogenesis and regulation of the OXPHOS system (which we call the OXPHOME). We are also determining the factors that regulate the structural organization of the electron transport chain and the role that this superstructural organization plays in the production of reactive oxygen species (ROS). This area is linked to our interest in the role of ROS as mitochondrial second messengers and to our aim to deconstruct, in cellular models, the mammalian OXPHOS system into its functional components (electron transport, proton pumping and ATP synthesis).
José Antonio Enríquez se licenció en Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad Autónoma de Madrid y se doctoró por la Universidad de Zaragoza (UniZar) en 1992. Durante su tesis estudió varios aspectos de la biogénesis del ADN mitocondrial (mtADN). Entre 1993 y 1997 trabajó con G. Attardi en el California Institute of Technology, donde investigó la acción patogénica de los tARNs mitocondriales mutados. Su trabajo durante este periodo contribuyó a definir el mecanismo molecular subyacente a este fenómeno y ayudó a establecer una metodología general para el estudio de los tARNs mitocondriales. Esta metodología se ha aplicado en estudios de biogénesis mitocondrial, así como en el análisis de enfermedades relacionadas con el mtADN. En 1997 José Antonio regresó a la UniZar fundando un grupo de investigación que ha realizado importantes contribuciones en la comprensión de la biogénesis y la bioenergía de la mitocondria, su papel en la apoptosis celular, la estructura y la regulación de la cadena respiratoria y las consecuencias patológicas de la alteración de la función mitocondrial; describiendo recientemente una posible explicación de cómo resulta afectada la producción de ROS en los fenotipos murinos asociados a variantes comunes de mtADN. José Antonio, catedrático en la UniZar desde 2007, se incorporó al CNIC en 2009, donde se centra en dilucidar los mecanismos moleculares de la disfunción mitocondrial en la enfermedad cardiovascular y en los procesos isquémicos.