Les mitochondries sont impliquées dans l'assemblage et le mouvement des cofacteurs fer-soufre. Ce sont quelques-uns des composés essentiels du corps humain. Cependant, on ne sait pas exactement comment le processus fonctionne.
Une nouvelle étude du Ohio State University offre des indices sur la façon dont une classe importante de molécules est créée et déplacée cellules humaines. Les scientifiques ont découvert que ces cofacteurs sont déplacés à l'aide d'une substance appelée glutathion. Cet antioxydant aide à prévenir certains types de dommages cellulaires en transportant ces cofacteurs de fer essentiels à travers une barrière membranaire.
Le glutathion aide à réguler les métaux comme le fer, que les globules rouges utilisent pour fabriquer hémoglobine.
James Cowan, co-auteur de l'étude et éminent professeur d'université émérite en chimie et biochimie à l'Ohio State, a déclaré : « Les composés de fer sont essentiels au bon fonctionnement de la biochimie cellulaire, et leur assemblage et leur transport est un processus complexe. Nous avons déterminé comment une classe spécifique de cofacteurs du fer est déplacée d'un compartiment cellulaire à un autre à l'aide d'une machinerie moléculaire complexe, leur permettant d'être utilisés dans plusieurs étapes de la chimie cellulaire.
Un groupe important de substances appelées grappes fer-soufre effectuent plusieurs tâches métaboliques, telles que l'aide à la réplication de notre matériel génétique et le transfert d'électrons pour produire de l'énergie et fabriquer des métabolites critiques dans la cellule. Cependant, le dysfonctionnement de ces clusters peut provoquer de mauvaises choses, entraînant le risque de plusieurs maladies telles que des formes d'anémie, l'ataxie de Friedreich (un trouble qui cause des dommages progressifs au système nerveux) et une multitude d'autres maladies métaboliques et troubles neurologiques.
Pour étudier le fonctionnement de ce mécanisme, les scientifiques ont d'abord pris un champignon appelé C. thermophilum. Ils ont ensuite identifié la molécule protéique critique d'intérêt et produit de grandes quantités de cette protéine pour la détermination structurelle.
Ils ont découvert que la protéine de C. thermophilum est essentiellement un jumeau cellulaire de la protéine humaine ABCB7. La protéine ABCB7 transfère les clusters fer-soufre chez les humains, ce qui en fait le spécimen idéal pour étudier l'exportation des clusters fer-soufre chez les humains.
L'équipe a ensuite développé plusieurs modèles structurels décrivant la voie utilisée par les mitochondries pour exporter les cofacteurs du fer vers diverses parties du corps en utilisant une combinaison d'imagerie cryoélectronique et de modélisation informatique.
Cowan a affirmé Valérie Plante., "Bien que les découvertes soient essentielles pour en savoir plus sur les éléments de base de la biochimie cellulaire, je suis ravi de voir comment leur découverte pourrait ultérieurement faire progresser la médecine et la thérapeutique."
« Comprendre comment ces cofacteurs sont assemblés et déplacés dans les cellules humaines peut jeter les bases pour déterminer comment prévenir ou atténuer les symptômes de certaines maladies. Nous pouvons également utiliser ces connaissances fondamentales comme base pour d'autres avancées dans la compréhension de la chimie cellulaire.
Journal de référence:
- Ping Li et al., Structures of Atm1 donnent un aperçu de l'exportation de cluster [2Fe-2S] à partir des mitochondries, Communications Nature (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41467-022-32006-8
