تقویت نیروگاه سلول

تقویت نیروگاه سلول
تقویت نیروگاه سلول
Anonim

برای انجام وظایف متعدد خود، سلول ها به انرژی نیاز دارند. در نیروگاه های سلولی که به عنوان میتوکندری شناخته می شوند، انرژی موجود در غذای ما به مولکول ATP تبدیل می شود. این به عنوان نوعی سوخت عمل می کند که بیشتر فرآیندهای سلولی را هدایت می کند - از انقباض ماهیچه ها تا جمع آوری DNA ما. پروفسور لئونید سازانوف و ایرنه ورسلینو اکنون اولین دانشمندانی هستند که به طور دقیق نشان دادند که یک مجموعه پروتئین ضروری برای این فرآیند در سلول های پستانداران چگونه به نظر می رسد.

مثل قلاب ماهی

نویسنده اول Irene Vercellino و پروفسور پروفسور Irene Vercellino با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کرایو، تکنیکی که به محققان اجازه می‌دهد نمونه‌های بسیار کوچک را در حالت طبیعی خود مشاهده کنند.سازانوف ساختار دقیق به اصطلاح ابرمجموعه CIII

2CIV را نشان می دهد. این مجموعه از بلوک های سازنده پروتئین، ذرات باردار، پروتون ها را از طریق غشای میتوکندری پمپ می کند، که برای شروع فرآیند تبدیل انرژی در سلول ها لازم است. بنابراین وظیفه مشابه باتری استارت خودروها را انجام می دهد. تا به حال، این ابرکمپلکس تنها در سلول‌های گیاهی و مخمری توصیف شده است که شکل بسیار متفاوتی به خود می‌گیرد، همانطور که محققان اکنون کشف کردند. برای درک اینکه دقیقاً چگونه تولید انرژی در سلول‌های حیوانی مانند سلول‌های ما کار می‌کند، دانشمندان اکنون به سلول‌های موش و گوسفند نگاهی دقیق انداختند و شگفت‌زده شدند.

سازانوف می گوید: "هیچ کس نمی توانست نحوه عملکرد SCAF1 را پیش بینی کند." مطالعات قبلی قبلاً نشان داده بود که مولکول SCAF1 در ترکیب دو کمپلکس پروتئینی که با هم ابرکمپلکس CIII

2CIV را تشکیل می دهند، نقش دارد. به جای برهمکنش با دو کمپلکس پروتئینی روی سطح، مولکول در حالی که به کمپلکس IV متصل است، به عمق کمپلکس III می رود.این زیست شناس ساختاری توضیح می دهد: "این مانند قلابی است که توسط ماهی بلعیده می شود. هنگامی که آن را بلعیده شود نمی تواند خارج شود."

بستن، اما نه خیلی نزدیک

علاوه بر این، دانشمندان نشان می دهند که ابرمجموعه CIII2CIV به دو شکل مختلف به خود می گیرد - قفل شده و قفل نشده یا بالغ. سازانوف می‌گوید: «در حالت قفل، برخی از بخش‌های مجتمع III هنوز مفقود است و تعامل بین دو مجتمع بسیار صمیمی است. با این حال، هنگامی که به طور کامل مونتاژ شد، این دو مجموعه توسط SCAF1 بدون اینکه در مسیر یکدیگر قرار بگیرند به هم متصل می شوند. دانشمند بلاروسی-بریتانیایی فرض می‌کند: "برای انجام وظایفش، مجتمع III احتمالاً ترجیح می‌دهد که در حرکات خود عاری از مداخله باشد".

مونتاژ شدن در یک ابر مجتمع، از طرف دیگر، واکنش های شیمیایی آنها را سرعت می بخشد، که مزایای زیادی برای حیوان دارد. نشان داده شده است که موش‌ها و گورخرماهی‌هایی که مولکول SCAF1 را از دست داده‌اند، به‌طور قابل‌توجهی کوچک‌تر، مناسب‌تر و بارورتر هستند.در مطالعه اخیر خود، Vercellino و Sazanov نقش این مولکول را در تشکیل ابرکمپلکس CIII2CIV، که متابولیسم سلولی را بهینه می کند، توصیف می کنند. این آخرین قطعه پازل بوده است: سازانوف و تیمش به همراه مطالعات قبلی خود، اکنون ساختار تمام ابرمجموعه‌های موجود در میتوکندری پستانداران را تعیین کردند. بنابراین این تیم پایه و اساس درمان‌های جدید بیماری میتوکندری را می‌گذارد.

موضوع محبوب