Naukowcy potwierdzili rolę długołańcuchowych kwasów tłuszczowych w oddychaniu komórkowym

Zaprojektowana mutacja białkowa pozwoliła na częściowe zablokowanie wnęki enzymu MECR wiążącej kwasy tłuszczowe, umożliwiając analizę funkcji długołańcuchowych kwasów tłuszczowych produkowanych w mitochondriach.

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 (Polska) zbadał rolę długołańcuchowych kwasów tłuszczowych w kierowaniu tym procesem. Wyniki badań, opublikowane w Nature Communications, rzucają 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 Uniwersytetu w Oulu, (Finlandia), Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS, Niemcy) i Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (Polska) udało się ustalić, 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 – mówi dr M. Tanvir Rahman z Uniwersytetu w Oulu, główny autor pracy.

W badaniach, których wyniki opublikowano w czasopiśmie „Nature Communications”, naukowcy zastosowali metodę inżynierii białek, w której mutanty ludzkiego enzymu zaangażowanego w mitochondrialną syntezę kwasów tłuszczowych (mitochondrialnej reduktazy trans-2-enoilo-CoA, która jest kodowana 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 – mówi 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 - mówi 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, polskiego Narodowego Centrum Nauki, i BIOMS Center for Modelling and Simulation in the Biosciences na Heidelberg University.

PUBLIKACJA NAUKOWA:

KONTAKT DO EKSPERTÓW:

KONTAKT DO MEDIÓW:

POWIĄZANE STRONY WWW:

MATERIAŁY GRAFICZNE: