Οι ερευνητές της Northwestern Medicine ανακάλυψαν ότι ένα υποσύνολο πρωτεϊνών στα μιτοχόνδρια του εγκεφάλου και των καρδιακών κυττάρων είναι μακρόβιοι, υποστηρίζοντας τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα της μιτοχονδριακής σύνθετης αρχιτεκτονικής.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Journal of Cell Biology , καθοδηγήθηκε από τον Jeffrey Savas, Ph.D., επίκουρο καθηγητή στο τμήμα Ken and Ruth Davee of Neurology’s Division of Behavioral Neurology, of Medicine the in Division of Nephrology and Hypertension και Φαρμακολογία.
Προηγούμενες εργασίες με επικεφαλής τον Savas και δημοσιευμένες στην Science ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες των πυρηνικών πόρων στους μεταμιτωτικούς νευρώνες είναι εξαιρετικά μακρόβιες και επιμένουν για μήνες στον εγκέφαλο ποντικών και αρουραίων. Αυτές οι πρωτεΐνες, που ονομάζονται πρωτεΐνες μακράς διάρκειας, ή LLP, παρέχουν μακροπρόθεσμη σταθερότητα και δομή στον πυρηνικό πόρο και στη συνέχεια στον πυρηνικό περίβλημα των νευρώνων. Ωστόσο, αυτή η έννοια δεν είχε ποτέ εξεταστεί για άλλα ενδοκυτταρικά οργανίδια, μέχρι τώρα.
Για παράδειγμα, η σωστή λειτουργία των μιτοχονδρίων-των οργανιδίων που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή ενέργειας μέσα στο κύτταρο – θεωρήθηκε προηγουμένως ότι βασίζεται στην ανανέωση της πρωτεΐνης. Ωστόσο, στην τρέχουσα μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επισήμανση ισοτόπων και φασματομετρία μάζας για να ανακαλύψουν ότι ένα υποσύνολο μιτοχονδριακών πρωτεϊνών ήταν μακράς διαρκείας σε ιστούς εμπλουτισμένους σε μεταμιτωτικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των εγκεφαλικών και καρδιακών κυττάρων. Αυτές οι πρωτεΐνες συγκεντρώθηκαν σε ένα υπο-τμήμα των μιτοχονδρίων που ονομάζεται cristae, πολύ δομημένες πτυχώσεις μέσα στην μιτοχονδριακή εσωτερική μεμβράνη που είναι απαραίτητες για την κυτταρική αναπνοή και την ομοιόσταση.
«Όποτε διαβάζετε για μιτοχόνδρια, πάντα απεικονίζονται ως αυτά τα πολύ δυναμικά οργανίδια που αναδιαμορφώνονται και ανανεώνονται συνεχώς», δήλωσε η Ewa Bomba-Warczak, Ph.D., μεταδιδακτορική στο εργαστήριο Savas και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
“Ο προσδιορισμός των μακρόβιων πρωτεϊνών στα μιτοχόνδρια είναι σημαντικός και αρκετά απροσδόκητος, καθώς αντισταθμίζει την κεντρική ιδέα των μιτοχονδρίων να είναι αυτά τα δυναμικά οργανίδια που συνεχώς ανατρέπονται και αντικαθίστανται”, πρόσθεσε ο Savas.
Περαιτέρω επίδειξη των ευρημάτων τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται cross-linking για να μελετήσουν τις αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης σε μιτοχόνδρια απομονωμένα από τις καρδιές και τους εγκεφάλους των ποντικών. Χρησιμοποιώντας φασματομετρία μάζας, διαπίστωσαν ότι υπήρχε διασταύρωση μεταξύ δύο παλαιών μακράς διάρκειας πρωτεϊνών ή δύο νεοσυντιθέμενων πρωτεϊνών, αλλά ότι αυτές οι παλιές και οι νέες πρωτεΐνες δεν ανταλλάσσονταν.
Ο Σάβας είπε ότι τα ευρήματά τους μπορεί να υποδηλώνουν ότι μόλις σχηματιστούν οι κρυστάλλες σε ένα εξαιρετικά μεταβολικό μιτοχόνδριο, οι μακράς διάρκειας πρωτεΐνες μπορεί να κολλήσουν μεταξύ τους για να εξασφαλίσουν υψηλά επίπεδα παραγωγής ενέργειας.
Τώρα, οι ερευνητές μελετούν πώς η σταθερότητα αυτών των κρυστάλλων επηρεάζει τη μακροπρόθεσμη επιμονή των μιτοχονδρίων, όπου στα κύτταρα αυτά τα μιτοχόνδρια περιέχουν αυτές τις παλιές μακράς διάρκειας πρωτεΐνες και πώς αυτά τα ευρήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της κατανόησης της ανθρώπινης υγείας και ασθένεια.
Ακολουθήστε μας στα κοινωνικά δίκτυα facebook, twitter, instagram, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.