Długołańcuchowe kwasy tłuszczowe wytwarzane przez mitochondria są niezbędne do prawidłowego przebiegu procesu oddychania komórkowego – ustalił zespół naukowców z Finlandii, Niemiec i Polski. Wyniki ich badań rzucają nowe światło na mechanizm działania mitochondriów.
Oddychanie komórkowe to złożony i wysoce regulowany proces, który pozwala komórkom czerpać energię z pożywienia. Międzynarodowy zespół naukowców z Uniwersytetu w Oulu (Finlandia), Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS, Niemcy) i Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego zbadał rolę długołańcuchowych kwasów tłuszczowych w kierowaniu tym procesem. Wyniki badań, opublikowane w Nature Communications, rzucają nowe światło na mechanizm działania mitochondriów, których wadliwe funkcjonowanie prowadzi do zaburzeń metabolizmu energetycznego komórek.
Mitochondria to maleńkie i bardzo wydajne fabryki energii działające wewnątrz naszych komórek. Często określane jako „elektrownie” pozyskują większość energii komórkowej z pożywienia. Naukowcy z Niemiec, Finlandii i Polski ustalili, że długołańcuchowe kwasy tłuszczowe wytwarzane przez mitochondria są niezbędne dla prawidłowego przebiegu procesu oddychania komórkowego. Znaczenie tej klasy cząsteczek chemicznych w tym procesie nie było jak dotąd znane, dlatego opublikowane wyniki można uznać za przełomowe. Badania są częścią szerszego projektu naukowego, mającego na celu lepsze poznanie związku między oddychaniem komórkowym a stanem odżywienia komórki.
Wyniki naszych badań mogą pomóc nam w znacznie lepszym zrozumieniu chorób, związanych z zaburzoną funkcją mitochondriów i oddychania komórkowego – przekonuje dr M. Tanvir Rahman z Uniwersytetu w Oulu, główny autor pracy.
Naukowcy zastosowali metodę inżynierii białek, w której mutanty ludzkiego enzymu zaangażowanego w mitochondrialną syntezę kwasów tłuszczowych (mitochondrialnej reduktazy trans-2-enoilo-CoA kodowanej przez gen MECR), zostały zaprojektowane z wykorzystaniem metod modelowania molekularnego, struktury białek
określono za pomocą krystalografii rentgenowskiej.
Nasze badanie jest przykładem udanej ukierunkowanej modyfikacji białka – podkreśla Kaija Autio, badaczka z Uniwersytetu w Oulu.
Eksperymenty w tym interdyscyplinarnym badaniu przeprowadzili biochemicy i krystalografowie z Wydziału Biochemii i Medycyny Molekularnej Uniwersytetu w Oulu oraz Biocenter Oulu, natomiast modelowaniem molekularnym zajęli się biofizycy obliczeniowi z Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS) i Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
Nasz projekt potwierdza, że, aby wyjaśnić złożone mechanizmy biomolekularne, warto łączyć podejścia obliczeniowe i eksperymentalne – zwraca uwagę prof. Rebecca Wade z HITS.
Badanie otrzymało finansowanie z Academy of Finland, the Sigrid Jusélius Foundation, the Jane and Aatos Erkko Foundation, the Mary and Georg C. Ehrnrooth Foundation, Finnish Cultural Foundation, the Klaus Tschira Foundation, Narodowego Centrum Nauki i BIOMS Center for Modelling and Simulation in the Biosciences na
Heidelberg University.
MK, źródło: FUW