Новые публикации
Новое исследование раскрывает ключевую роль митохондриальных белков в регенерации сердца
Последняя редакция: 14.06.2024
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Митохондрии играют важнейшую роль в обеспечении энергией, необходимой для правильного функционирования клеток. В митохондриях энергия производится дыхательной цепью, которая состоит из пяти комплексов, обозначаемых CI-CV. Эти комплексы могут собираться в суперкомплексы, но мало что известно о роли этого процесса и его контроле.
Новое исследование изучает механизмы сборки суперкомплексов и выявляет значительное влияние факторов митохондриальной сборки на регенерацию сердечной ткани. Исследование было проведено под совместным руководством доктора Хосе Антонио Энрикеса из Национального центра кардиоваскулярных исследований (CNIC) и доктора Надии Меркадер из Бернского университета в Швейцарии, которая является приглашенным ученым в CNIC.
Исследование, опубликованное в журнале Developmental Cell, показывает, что член семейства белков Cox7a играет фундаментальную роль в сборке димеров CIV и что эта сборка имеет решающее значение для правильного функционирования митохондрий и, следовательно, для производства клеточной энергии.
Семейство белков Cox7a включает три члена: Cox7a1, Cox7a2 и Cox7a2l (также называемый SCAF1). Предыдущие исследования обеих групп показали, что когда CIV содержит SCAF1, он сильно ассоциируется с CIII, образуя дыхательный суперкомплекс, известный как респирасома. В этих предыдущих исследованиях авторы предположили, что включение Cox7a2 приведет к образованию CIV, не способного к ассоциациям, в то время как молекулы CIV, содержащие Cox7a1, будут объединяться, образуя гомодимеры CIV. Новое исследование экспериментально демонстрирует роль Cox7a1 в образовании этих гомодимеров CIV.
Developmental Cell (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Работая с моделью на зебрафишах, исследователи обнаружили, что отсутствие Cox7a1 препятствовало образованию димеров CIV, а потеря этих димеров влияла на вес и способность плавать у пораженных рыб.
«Cox7a1 в основном экспрессируется в поперечно-полосатых мышечных клетках, и именно скелетная мышечная ткань больше всего страдала от отсутствия функции Cox7a1. Другим основным типом поперечно-полосатых мышц является сердечная мышца, или миокард», — объяснил доктор Энрикес.
Однако, в то время как потеря Cox7a1 в скелетных мышцах была вредной, ее отсутствие в сердечной мышце улучшало регенеративный ответ сердца на травму.
«Этот результат показывает, что эти белки играют ключевую роль в активации способности к восстановлению сердца после травмы», — объяснила первый автор исследования Каролина Гарсия-Пойатос.
Для более глубокого изучения функции Cox7a1 исследователи CNIC Энрике Кальво и Хесус Васкес провели протеомное исследование скелетных мышц и миокарда зебрафишей, лишенных Cox7a1. Этот анализ был расширен метаболомическим исследованием, проведенным коллегами из Бернского университета. Этот совместный анализ выявил значительные отличия от неизмененных рыб с интактной экспрессией Cox7a1.
«Эти результаты предполагают, что молекулы, участвующие в сборке митохондриальных суперкомплексов, могут существенно влиять на контроль метаболизма, возможно, открывая путь к новым методам лечения сердечных заболеваний и других метаболических состояний», — сказала доктор Меркадер.
По мнению исследовательской группы, это открытие представляет собой «значительный шаг вперед в понимании клеточных механизмов, участвующих в регенерации сердца, и может указать путь к разработке терапий, направленных на стимулирование регенерации сердца».
Авторы делают вывод, что факторы митохондриальной сборки могут существенно влиять на контроль метаболизма.