线粒体参与铁硫辅助因子的组装和运动。 这些是人体中一些必需的化合物。 然而，目前尚不清楚该过程是如何运作的。
一项新的研究由 俄亥俄州立大学（Ohio State University） 提供有关一类重要分子如何产生和迁移的线索 人类细胞. 科学家们发现，这些辅因子是在一种叫做谷胱甘肽的物质的帮助下移动的。 这种抗氧化剂通过将这些必需的铁辅助因子转运穿过膜屏障来帮助防止某些类型的细胞损伤。
谷胱甘肽有助于调节红细胞用来制造铁等金属 血红蛋白.
该研究的合著者、俄亥俄州立大学化学和生物化学杰出大学名誉教授詹姆斯考恩说， “铁化合物对于细胞生物化学的正常运作至关重要，它们的组装和运输是一个复杂的过程。 我们已经确定了如何使用复杂的分子机制将特定类别的铁辅助因子从一个细胞区室转移到另一个细胞区室，从而使它们能够用于细胞化学的多个步骤。”
一组称为铁硫簇的重要物质执行多项代谢任务，例如帮助我们的遗传物质复制和转移电子以产生能量并在细胞中制造关键代谢物。 然而，这些集群的功能障碍会导致坏事发生——导致多种疾病的风险，如贫血、弗里德赖希共济失调（一种导致进行性神经系统损伤的疾病）以及许多其他代谢和 神经系统疾病.
为了研究这种机制是如何运作的，科学家们首先采用了一种名为 C. thermophilum 的真菌。 然后，他们确定了感兴趣的关键蛋白质分子，并生产了大量该蛋白质用于结构测定。
他们发现嗜热梭菌中的蛋白质本质上是人类蛋白质 ABCB7 的细胞双胞胎。 蛋白质 ABCB7 在人体内转移铁硫簇，使其成为研究人体内铁硫簇输出的完美标本。
然后，该团队开发了几个结构模型，描述了线粒体使用低温电子成像和计算机建模将铁辅助因子输出到身体各个部位的途径。
考恩 说过, “虽然这些发现对于更多地了解细胞生物化学的基本组成部分至关重要，但我很高兴看到他们的发现以后如何推动医学和治疗学。”
“了解这些辅助因子是如何在人体细胞中组装和移动的，可以为确定如何预防或减轻某些疾病的症状奠定基础。 我们还可以将这些基础知识作为理解细胞化学的其他进展的基础。”
杂志参考：
- Ping Li 等人，Atm1 的结构提供了对线粒体 [2Fe-2S] 簇输出的洞察， 自然通讯 （2022）。 DOI： 10.1038/s41467-022-32006-8
