Карта энергостанции клетки

Митохондрии — это энергостанции клетки; они преобразуют энергию, запасенную в питательных веществах, для использования клетками. Если эта функция нарушена, могут развиться митохондриальные заболевания, часто поражающие органы с высоким метаболизмом, такие как мозг или сердце. Исследовательские лаборатории Фрайбургского университета под руководством профессора Криса Мейзингера и доктора Норы Фёгтле впервые успешно картировали ландшафт белков в субкомпартментах митохондрий. Их исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications.

Митохондрии состоят из четырёх субкомпартментов: наружной и внутренней мембран, каждая из которых окружена водными межмембранными пространствами, и так называемого матрикса — самой внутренней реакционной камеры митохондрий. Каждый из этих субкомпартментов имеет собственный белковый состав для выполнения специфических функций. Помимо обеспечения энергией, митохондрии выполняют другие важные метаболические задачи с участием белков, например, контролируют запрограммированную гибель клеток. У человека существует около 1500 видов таких белков; у пекарских дрожжей, которые учёные использовали в качестве модели, их 1000. До сих пор исследователи не могли отнести многие из этих белков к одному из четырёх субкомпартментов. Это важно для понимания точных механизмов метаболических путей и функций ранее неизвестных белков.

Используя изолированные митохондрии пекарских дрожжей, исследователи смогли применить методы фракционирования для тщательного выделения белков в каждом компартменте и, таким образом, картировать практически весь белковый ландшафт митохондрий. В своём исследовании учёные из Фрайбургского университета также смогли обнаружить более 200 дополнительных белков, которые ранее не приписывались митохондриям. Их опубликованная работа может служить международному научному сообществу основой для изучения потенциально новых функций митохондрий, лучшего понимания центральных биохимических процессов в клетках и развития многих заболеваний.