محققان بینش سیستماتیکی در مورد سازماندهی پروتئین ها در میتوکندری به دست می آورند

میتوکندری ها از مهم ترین بخش های سلولی هستند. آنها اندامک های محدود شده ای هستند که توسط یک غشای دوگانه احاطه شده اند. میتوکندری ها به عنوان نیروگاه سلول در نظر گرفته می شوند، زیرا اکثر انرژی مورد نیاز برای تمام فرآیندهای سلولی را تولید می کنند. علاوه بر این، آنها بسیاری از عملکردهای دیگر را در متابولیسم به عهده می گیرند و سطح سیگنالی را برای فرآیندهای التهابی و مرگ برنامه ریزی شده سلولی فراهم می کنند. نقص در میتوکندری منجر به بیماری های متعدد، به ویژه سیستم عصبی می شود. بنابراین، درک مولکولی فرآیندهای میتوکندریایی بیشترین ارتباط را برای تحقیقات پزشکی پایه دارد. کارگران مولکولی در سلول معمولاً پروتئین هستند. میتوکندری می تواند حاوی حدود 1000 یا بیشتر پروتئین مختلف باشد. برای اجرای توابع، چندین مورد از این مولکول ها اغلب با هم کار می کنند و یک ماشین پروتئینی را تشکیل می دهند که به آن کمپلکس پروتئین نیز می گویند. پروتئین ها همچنین در اجرا و تنظیم فرآیندهای مولکولی برهم کنش دارند. با این حال اطلاعات کمی در مورد سازماندهی پروتئین های میتوکندری در چنین مجتمع هایی وجود دارد.

دقت در آنالیز ماشین های پروتئین پویا

محققان UKB با همکاری مرکز تحقیقات مشترک 1218 “تنظیم عملکرد سلولی توسط میتوکندری” نشان داده اند که چگونه می توان از این مجموعه داده برای روشن کردن فرآیندهای جدید استفاده کرد. میتوکندری ها 99 درصد پروتئین های خود را از بخش مایع سلول که سیتوزول نامیده می شود وارد می کنند. در این فرآیند، یک ماشین پروتئینی به نام کمپلکس TOM، جذب این پروتئین ها را از طریق غشاء به داخل میتوکندری امکان پذیر می کند. با این حال، تا حد زیادی مشخص نیست که چگونه پروتئین‌ها از مجموعه TOM حذف می‌شوند، وقتی که در طول فرآیند انتقال گیر می‌کنند. برای روشن شدن این موضوع، تیمی به رهبری پروفسور بکر و دکتر دن بریو از اطلاعات مجموعه داده MitCOM استفاده کردند. نشان داده شد که پروتئین های وارداتی به طور خاص برای تخریب سلولی برچسب گذاری شده اند. تحقیق توسط دکتری. دانش‌آموز آروشی گوپتا مسیری را نشان داد که از طریق آن این پروتئین‌های برچسب‌گذاری شده متعاقباً برای تخریب هدف قرار می‌گیرند. درک این فرآیندها مهم است زیرا نقص در واردات پروتئین می تواند منجر به آسیب سلولی و بیماری های عصبی شود.

شولت، یو. و همکاران (2023) کمپلکس میتوکندری مسیرهای کنترل کیفیت واردات پروتئین را نشان می دهد. طبیعت. doi.org/10.1038/s41586-022-05641-w.