חוסר היכולת של מולקולת השומן להיקשר עם חלבון משנה צורה בתחנת הכוח של התא הקשורה למחלה מטבולית תורשתית

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


על ידי חקר מוטציות בשמרים ובתאים אנושיים, מדעני רפואת ג'ונס הופקינס אומרים שהם מצאו כי קשרים ביוכימיים בין שומנים וחלבונים במיטוכונדריון, תחנת הכוח של התא, ממלאים תפקיד מכריע באופן שבו התאים שלנו מייצרים אנרגיה.

פרסומת

תוצאות המחקר, שפורסמו ב-5 ביוני ב כתב העת EMBOשופכים אור חדש, אומרים חוקרים, בדרך שהממברנות המיטוכונדריאליות המשתנות שנמצאו אצל אנשים עם מחלות מטבוליות כמו תסמונת בארת', הפרעה גנטית נדירה שמחלישה את הלב, לא מצליחות לאפשר ייצור כוח תאי.

מטבוליזם הוא קבוצה של תגובות ביוכימיות שמרכזיות להפיכת אנרגיה לדלק חיים ולהיפטר מחומרים שהגוף אינו זקוק להם יותר. מחלות מטבוליות כוללות צורות של כולסטרול גבוה המופיעות במשפחות. כאחד מכל שלושה מבוגרים סובל מצורה כלשהי של תסמונת מטבולית, על פי מכון הלב, הריאות והדם הלאומי.

בהתבסס על מחקרים קודמים, המדענים של ג'ונס הופקינס ביקשו להבין טוב יותר את האינטראקציה של שני מרכיבים בממברנה המיטוכונדריאלית: קרדיוליפין, תרכובת שומנית או שומנים, וחלבונים המובילים את אבני הבניין של אדנוזין טריפוספט, או ATP, מולקולת אנרגיה שנוצרה. על ידי המיטוכונדריה שמזינה את חילוף החומרים של התא.

"בהמשך הקו, הבנה טובה יותר של אינטראקציות חלבון-שומנים יכולה לעזור לחוקרים למצוא מטרות טיפוליות חדשות למגוון רחב של מחלות מטבוליות, כולל תסמונת בארת'", אומר הסופר הבכיר סטיבן קלייפול, Ph.D., פרופסור לפיזיולוגיה בג'ונס. בית הספר לרפואה של אוניברסיטת הופקינס.

לדבריו, מחקרים קודמים העלו שסביר להניח שאינטראקציות חלבון-שומנים בממברנות המיטוכונדריה ממלאות תפקיד חשוב בוויסות פעילויות הכוח של המיטוכונדריה.

החוקרים ערכו את הניסויים שלהם בדגימות של שמרים עם מוטציות, או שינויים, בחלבון קרום מיטוכונדריאלי בשם AAC ודגימות של תאים אנושיים שעיצבו מודל של אדם עם מוטציה של החלבון ANT1 שאובחנה עם מחלה מטבולית, שתסמיניה כוללים חולשה בלב ובשרירי השלד, אי סבילות לפעילות גופנית והיפרלקטטמיה, או רמות הלקטאט מוגברות בדם.

החלבון בשמרים, AAC, הוא המקביל ל-ANT בבני אדם, אומר קלייפול.

בהסתכלות על שלושה אזורים שבהם קרדיוליפין נקשר לחלבוני AAC בשמרים, קלייפול ועמיתיו גילו שכאשר הם הכניסו מוטציות ל-AAC2 כדי לשבש את האינטראקציות הללו, הקרדיוליפין כבר לא יכול היה להיקשר לחלבון, מה שהחליש את המבנה שלו והוריד את תפקודו.

באופן דומה, במודל התא של האדם עם מוטציות ב-ANT1, מבנה החלבון נחלש, מה שהגביל את יכולתו להעביר ATP על פני הממברנה המיטוכונדריאלית.

"ממצאים אלה מצביעים על כך שכאשר האינטראקציה בין קרדיוליפין וחלבונים מתפרקת, כל התהליך שהופך את המיטוכונדריה למרכז הכוח שלנו מופרע", אומרת הסופרת הראשונה Nanami Senoo, Ph.D., פוסט-דוקטורט במעבדה של קלייפול.

קלייפול אומר כי מעט מחקרים כוללים אינטראקציות אינדיבידואליות של חלבון-שומנים, ויצטרכו ניסויים רבים נוספים כדי "להבין את ההשלמה המלאה של מנגנונים ותפקידים שיש לאינטראקציות הללו בממברנה".

ממברנות מיטוכונדריאליות מכילות הרבה חלבונים, שרבים מהם קשורים לליפידים.

"תגלית זו פותחת אפשרויות חדשות להבנת המורכבות של האופן שבו התאים שלנו מייצרים אנרגיה", אומר קלייפול. "בעתיד, אנו מתכננים לחקור כיצד אינטראקציות אחרות של חלבון-שומנים תורמות לייצור אנרגיה."

מדענים נוספים שתרמו למחקר הם מתיו G. Baile, Oluwaseun B. Ogunbona, James A. Saba, Teona Munteanu, Yllka Valdez, Kevin Whited and Macie S. Sheridan of Johns Hopkins; Dinesh K. Chinthapalli, Bodhisattwa Saha, Abraham O. Oluwole, Dror Chorev ו-Carol V. Robinson מאוניברסיטת אוקספורד; Vinaya K. Golla, Nathan N. Alder ואריק R. May מאוניברסיטת קונטיקט.

המימון למחקר זה סופק על ידי המכון הלאומי לבריאות (R01HL108882, R01HL165729, R35GM119762, T32GM007445 ו-T32GM136577), איגוד הלב האמריקאי, קרן הזיכרון של Uehara, קרן Barth Syndrome והחברה המלכותית ניוטון הבינלאומית.



קישור לכתבת המקור – 2024-06-07 19:15:25

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר

זמרי אופרה צריכים להשתמש בגבולות הקיצוניים של טווח הקול שלהם. מקורות פדגוגיים ומדעיים רבים מצביעים…