Mitokondri, demir-kükürt kofaktörlerinin toplanmasında ve hareketinde rol oynar. Bunlar insan vücudundaki temel bileşiklerden bazılarıdır. Ancak sürecin tam olarak nasıl işlediği henüz bilinmiyor.
Tarafından yeni bir çalışma The Ohio State University Önemli bir molekül sınıfının nasıl yaratıldığı ve taşındığı hakkında ipuçları sunar İnsan hücreleri. Bilim insanları bu kofaktörlerin glutatyon adı verilen bir maddenin yardımıyla hareket ettirildiğini buldu. Bu antioksidan, bu temel demir kofaktörlerini bir membran bariyerinden taşıyarak belirli hücre hasarı türlerinin önlenmesine yardımcı olur.
Glutatyon, kırmızı kan hücrelerinin yapımında kullandığı demir gibi metallerin düzenlenmesine yardımcı olur. hemoglobin.
Araştırmanın ortak yazarı ve Ohio Eyaleti'nde kimya ve biyokimya alanında seçkin bir üniversite profesörü olan James Cowan şunları söyledi: "Demir bileşikleri hücresel biyokimyanın düzgün işleyişi için kritik öneme sahiptir ve bunların birleştirilmesi ve taşınması karmaşık bir süreçtir. Belirli bir demir kofaktör sınıfının, karmaşık moleküler makineler kullanarak bir hücresel bölmeden diğerine nasıl taşındığını belirledik ve bunların hücresel kimyanın birçok adımında kullanılmasına olanak sağladık."
Demir-kükürt kümeleri adı verilen önemli bir madde grubu, genetik materyalimizin kopyalanmasına yardımcı olmak ve enerji üretmek ve hücrede kritik metabolitler oluşturmak için elektronları aktarmak gibi çeşitli metabolik görevleri yerine getirir. Bununla birlikte, bu kümelerin işlevsizliği kötü şeylerin meydana gelmesine neden olabilir; bu da anemi türleri, Friedreich ataksisi (ilerleyen sinir sistemi hasarına neden olan bir bozukluk) ve çok sayıda diğer metabolik ve nörolojik bozukluklar.
Bu mekanizmanın nasıl çalıştığını incelemek için bilim insanları ilk olarak C. thermophilum adı verilen bir mantarı aldılar. Daha sonra ilgilenilen kritik protein molekülünü belirlediler ve yapısal belirleme için bu proteinden büyük miktarlarda ürettiler.
C. thermophilum'un içindeki proteinin esasen insan proteini ABCB7'nin hücresel ikizi olduğunu buldular. ABCB7 proteini insanlarda demir-kükürt kümelerini aktarıyor ve bu da onu insanlarda demir-kükürt kümesi ihracatını incelemek için mükemmel bir örnek haline getiriyor.
Ekip daha sonra, kriyo-elektron görüntüleme ve bilgisayar modelleme kombinasyonunu kullanarak mitokondrinin demir kofaktörlerini vücudun çeşitli bölgelerine aktarmak için kullandığı yolu açıklayan birkaç yapısal model geliştirdi.
Cowan şuraya, "Bulgular hücresel biyokimyanın temel yapı taşları hakkında daha fazla bilgi edinmek için hayati önem taşıyor olsa da, keşiflerinin daha sonra tıp ve tedaviyi nasıl ilerletebileceğini görmek beni heyecanlandırıyor."
"Bu kofaktörlerin insan hücrelerinde nasıl bir araya getirildiğini ve taşındığını anlamak, bazı hastalıkların semptomlarının nasıl önleneceğini veya hafifletileceğini belirlemek için temel oluşturabilir. Bu temel bilgiyi hücresel kimyayı anlamadaki diğer ilerlemelerin temeli olarak da kullanabiliriz."
Dergi Referans:
- Ping Li ve diğerleri, Atm1'in Yapıları, mitokondriden [2Fe-2S] küme ihracatına ilişkin fikir sağlar, Doğa İletişim (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-32006-8
