माइटोकॉन्ड्रिया आयरन-सल्फर कॉफ़ैक्टर्स के संयोजन और संचलन में शामिल हैं। ये मानव शरीर में कुछ आवश्यक यौगिक हैं। हालाँकि, यह स्पष्ट नहीं है कि प्रक्रिया वास्तव में कैसे काम करती है।
द्वारा एक नया अध्ययन ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी अणुओं का एक महत्वपूर्ण वर्ग कैसे बनाया जाता है और कैसे स्थानांतरित किया जाता है, इस पर सुराग प्रदान करता है मानव कोशिकाएं. वैज्ञानिकों ने पाया कि इन सहकारकों को ग्लूटाथियोन नामक पदार्थ की सहायता से गतिमान किया जाता है। यह एंटीऑक्सिडेंट इन आवश्यक आयरन कॉफ़ैक्टर्स को एक झिल्ली बाधा के पार ले जाकर कुछ प्रकार की कोशिका क्षति को रोकने में मदद करता है।
ग्लूटाथियोन लोहे जैसी धातुओं को नियंत्रित करने में मदद करता है- जो लाल रक्त कोशिकाएं बनाने के लिए उपयोग करती हैं हीमोग्लोबिन.
अध्ययन के सह-लेखक जेम्स कोवान और ओहियो राज्य में रसायन विज्ञान और जैव रसायन में एक प्रतिष्ठित विश्वविद्यालय के प्रोफेसर एमेरिटस ने कहा, "सेलुलर बायोकैमिस्ट्री के उचित कामकाज के लिए लौह यौगिक महत्वपूर्ण हैं, और उनकी असेंबली और परिवहन एक जटिल प्रक्रिया है। हमने निर्धारित किया है कि जटिल आणविक मशीनरी का उपयोग करके लोहे के कॉफ़ैक्टर्स के एक विशिष्ट वर्ग को एक सेलुलर डिब्बे से दूसरे में कैसे स्थानांतरित किया जाता है, जिससे उन्हें सेलुलर रसायन शास्त्र के कई चरणों में उपयोग करने की इजाजत मिलती है।
आयरन-सल्फर क्लस्टर नामक पदार्थों का एक महत्वपूर्ण समूह कई चयापचय कार्य करता है, जैसे कि हमारी आनुवंशिक सामग्री की प्रतिकृति में सहायता करना और ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करना और सेल में महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स बनाना। हालांकि, इन समूहों की शिथिलता से बुरी चीजें हो सकती हैं- जिससे कई बीमारियों का खतरा हो सकता है जैसे एनीमिया के रूप, फ़्रेडरिच का गतिभंग (एक विकार जो प्रगतिशील तंत्रिका तंत्र को नुकसान पहुंचाता है), और कई अन्य चयापचय और मस्तिष्क संबंधी विकार.
यह तंत्र कैसे काम करता है, इसका अध्ययन करने के लिए वैज्ञानिकों ने सबसे पहले सी. थर्मोफिलम नामक कवक लिया। फिर उन्होंने रुचि के महत्वपूर्ण प्रोटीन अणु की पहचान की और संरचनात्मक निर्धारण के लिए उस प्रोटीन की बड़ी मात्रा में उत्पादन किया।
उन्होंने पाया कि सी. थर्मोफिलम के भीतर का प्रोटीन अनिवार्य रूप से मानव प्रोटीन ABCB7 का एक कोशिकीय जुड़वां है। प्रोटीन ABCB7 लोगों में लौह-सल्फर समूहों को स्थानांतरित करता है, जिससे यह लोगों में लौह-सल्फर क्लस्टर निर्यात का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श नमूना बन जाता है।
इसके बाद टीम ने क्रायो-इलेक्ट्रॉन इमेजिंग और कंप्यूटर मॉडलिंग के संयोजन का उपयोग करके शरीर के विभिन्न हिस्सों में लौह सहकारकों को निर्यात करने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा उपयोग किए जाने वाले मार्ग का वर्णन करते हुए कई संरचनात्मक मॉडल विकसित किए।
Cowan कहा, "जबकि सेलुलर जैव रसायन के बुनियादी निर्माण खंडों के बारे में अधिक जानने के लिए निष्कर्ष महत्वपूर्ण हैं, मैं यह देखने के लिए उत्साहित हूं कि उनकी खोज बाद में दवा और चिकित्सा विज्ञान को कैसे आगे बढ़ा सकती है।"
"यह समझना कि मानव कोशिकाओं में इन कॉफ़ैक्टर्स को कैसे इकट्ठा और स्थानांतरित किया जाता है, यह निर्धारित करने के लिए आधारभूत कार्य कर सकता है कि कुछ बीमारियों के लक्षणों को कैसे रोकें या कम करें। हम उस मौलिक ज्ञान का उपयोग सेलुलर रसायन विज्ञान को समझने में अन्य प्रगति की नींव के रूप में भी कर सकते हैं।"
जर्नल संदर्भ:
- पिंग ली एट अल।, Atm1 की संरचनाएं माइटोकॉन्ड्रिया से [2Fe-2S] क्लस्टर निर्यात में अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं, संचार प्रकृति (2022)। DOI: 10.1038/s41467-022-32006-8
