یک مطالعه اخیر یک جزء ضروری برای عملکرد مناسب میتوکندری را توضیح می دهد: مجتمع های پروتئینی MICOS و ATP سنتاز می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. دکتر هایک رامپلت و پروفسور دکتر نیکولاس فانر در موسسه بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی دانشگاه فرایبورگ مکانیسم مهمی را کشف کرده است که سازگاری متابولیکی کارآمد میتوکندری را تضمین می کند. این تحقیق با همکاری گروه های پروفسور دکتر مارتین ون در لان از دانشگاه زارلند، پروفسور دکتر کلودین کرافت از دانشگاه فرایبورگ و پروفسور دکتر آیدا ون در کلی از دانشگاه گرونینگن / هلند انجام شده است و ترکیبی از بیوشیمیایی است. رویکردهایی با میکروسکوپ فلورسانس سلول‌های زنده و همچنین میکروسکوپ الکترونی برای تجسم معماری غشای میتوکندری. این مطالعه در مجله منتشر شده است گزارش های سلولی.
تنفس سلولی غشای میتوکندری داخلی
میتوکندری ها، نیروگاه های سلولی، با سوزاندن متابولیت ها با کمک اکسیژن، کمک زیادی به تامین انرژی بدن می کنند. این تنفس سلولی در قسمت داخلی دو غشای میتوکندری انجام می شود که بر خلاف غشای خارجی، به شدت چین خورده است. ساختار و توپولوژی این چین های غشایی، به اصطلاح غشاهای کریستایی، تأثیر عمیقی بر کارایی تنفس دارد و برای بسیاری از عملکردهای میتوکندری مهم است. به همین دلیل، معماری cristae دقیقاً کنترل می شود و به صورت پویا با تغییرات متابولیسم سلولی سازگار است. نقص در این فرآیندها منجر به بیماری های شدید انسان می شود.
ارتباط کلیدی است
دو کمپلکس پروتئینی در غشای میتوکندری داخلی که برای ساختار غشایی طبیعی مورد نیاز هستند، F هستند.1افo-ATP سنتاز، آنزیمی که در تبدیل انرژی نیز شرکت می کند، و کمپلکس MICOS (محل تماس میتوکندری و سیستم سازمان دهی کریستا). این کمپلکس ها به عنوان آنتاگونیست در نظر گرفته می شوند. آنها در نواحی مختلف غشای داخلی قرار دارند و غشا را در جهت مخالف خم می کنند. مشخص نبود که چگونه عملکرد این دو کمپلکس پروتئینی را می توان با یکدیگر هماهنگ کرد. تیم اطراف Rampelt و Pfanner اکنون نشان می دهد که MICOS و ATP synthase با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و این برای عملکرد سالم میتوکندری حیاتی است. یک زیرواحد MICOS، Mic10، به سنتاز ATP می رود و ارتباط چندین سنتاز ATP را با کمپلکس های بزرگ تثبیت می کند. این عملکرد تنظیمی جدید Mic10 برای سازگاری کارآمد متابولیک و رشد تنفسی بسیار مهم است. Rampelt توضیح می دهد: “ارتباط بین دو کمپلکس احتمالا کلید بیوژنز هماهنگ غشای میتوکندری داخلی است.”
Heike Rampelt، Nikolaus Pfanner و Claudine Kraft گروه‌های تحقیقاتی را در مؤسسه بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی دانشکده پزشکی رهبری می‌کنند و تحقیقاتی را در CIBSS Cluster دانشگاه فرایبورگ در زمینه مطالعات سیگنال‌دهی بیولوژیکی انجام می‌دهند.
منبع داستان:
مواد ارائه شده توسط دانشگاه فرایبورگ. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.