Как антиоксидант глутатион поддерживает здоровье митохондрий

Учёные из Рокфеллеровского университета открыли первый в истории сенсор питательных веществ для органеллы — митохондрии, энергетического центра клетки. Сенсор является частью белка, выполняющего три функции: он чувствует, регулирует и доставляет антиоксидант глутатион внутрь митохондрии.

Роль глутатиона

Глутатион — антиоксидант, нейтрализующий свободные радикалы, восстанавливающий клеточные повреждения и регулирующий пролиферацию клеток. Его потеря связана со старением, нейродегенерацией и раком. В митохондриях, которые являются источником окислительного стресса, глутатион особенно важен: без точного поддержания его уровня все системы выходят из строя.

Открытие транспортера и сенсора

В 2021 году команда Киванча Бирсоя обнаружила, что белок-транспортер SLC25A39 доставляет глутатион в митохондрии и регулирует его количество. Новое исследование в Science показало, что этот белок также является сенсором. Он имеет два независимых домена: один чувствует глутатион, другой транспортирует его.

Уникальная структура

Сравнивая структуру SLC25A39 с другими транспортерами семейства SLC в базе данных AlphaFold, аспирант Юян Лю обнаружил уникальную дополнительную петлю в белке. Её удаление лишило белок способности чувствовать глутатион, но не транспортировать его.

Связь с железом

Исследование подтверждает теорию, что глутатион является "шапероном" для железа — самого распространённого металла в клетках. Железо высоко реакционно; без глутатиона оно инициирует окислительный стресс. Эксперименты показали, что SLC25A39 несёт уникальную железную сигнатуру на своей поверхности как часть механизма sensing глутатиона.

Перспективы для терапии

Белок SLC25A39 повышен в ряде раковых заболеваний. Открытие его двойной роли позволяет целенаправленно изменять уровень глутатиона именно в митохондриях, не затрагивая другие части клетки. Это может привести к созданию таргетной терапии с меньшим количеством побочных эффектов.