В поисках энергии: раскрыт еще один секрет интеграции митохондриальных белков

(Medportal.ru)

Ученые из Института биохимии и молекулярной биологии (Institute of Biochemistry and Molecular Biology) и Международного научно-исследовательского центра 746 (Collaborative Research Center 746) Университета Фрайбурга (University of Freiburg) открыли новый механизм, играющий важнейшую роль в сборке и росте «энергетических станций» клетки – митохондрий.

Эти органеллы делает энергию, запасенную в пище, доступной для использования клеткой. Генераторами клеточных энергетических станций являются биологические мембраны, расположенные внутри митохондрий. Даже минимальные ошибки в составе внутренних митохондриальных мембран могут привести к грубым метаболическим нарушениям, которые особенно негативно могут влиять на потребляющие большое количество энергии клетки мышц и нейроны.

Функционирование клеточных генераторов зависит от поддержки многочисленных высокоспециализированных мембранных белков, находящихся во внутренней митохондриальной мембране. В большинстве случаев эти белки синтезируются вне самой органеллы и переносятся в нее белками-ферментами транслоказами. Такого рода фундаментальные процессы подчиняются одним и тем же принципам во всех организмах – от одноклеточных форм жизни до человека. Поэтому для своего исследования, результаты которого опубликованы в журнале Current Biology, в качестве модели ученые использовали митохондрии клеток пекарских дрожжей.

При исследовании интеграции во внутреннюю мембрану семейства белков, представляющей большой интерес с точки зрения фармакологии, так называемых ABC-транспортеров, группа ученых сделала удивительное открытие, заключающееся в том, что некоторые сегменты таких транспортеров, по-видимому, сначала пропускаются интегрирующим механизмом и полностью переносятся через мембрану. «Такие ошибки в мембранной интеграции затем исправляются другой транслоказой, очень старой с эволюционной точки зрения», - говорит докторант Мария Боне (Maria Bohnert). Таким образом, ученые впервые продемонстрировали, что в процессе интеграции сложных белков во внутренние митохондриальные мембраны, по крайней мере, два различных белка-транслоказы тесно взаимодействуют друг с другом.

Расшифровав такой двойной механизм мембранной интеграции, руководитель проекта доктор Мартин ван дер Лан (Martin van der Laan) и его коллеги нашли решение горячо обсуждаемой научной проблемы и внесли большой вклад в наше понимание состава и функционирования энергетических станций клетки. Открытие может помочь ученым пролить свет на механизмы развития заболеваний, обусловленных дефектами биогенеза митохондрий.

По материалам

In Pursuit of the Energy of Life

Аннотация к статье: Cooperation of Stop-Transfer and Conservative Sorting Mechanisms in Mitochondrial Protein Transport

© «В поисках энергии: раскрыт еще один секрет интеграции митохондриальных белков». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на данную страницу сайта LifeSciencesToday.