Новый способ передачи энергии между клетками

Исследователи из Каталонского института биоинженерии и Севильского института химических исследований описали новый метод передачи электронов между белками, который опровергает предыдущие экспериментальные данные. Этот процесс, участвующий в генерации энергии в клетках животных и растений, позволит лучше понять поведение белков в клетках, а также глубже изучить энергетические дисфункции, вызывающие болезни.

Производство энергии внутри живых клеток фундаментально для правильной метаболической функции. Для этого существуют специализированные органеллы: хлоропласты в растительных клетках и митохондрии в клетках животных. В них растения преобразуют энергию солнца в полезную химическую энергию (фотосинтез), а животные окисляют пищу кислородом воздуха, используя высвобождаемую энергию при дыхании.

Оба процесса включают передачу электронов между специализированными белками. Согласно центральной догме, для этого необходим физический контакт между ними и образование переходного промежуточного состояния для установления пути переноса.

Совместный проект исследователей под руководством Пау Горостицы, Ирене Диас Морено и Мигеля Анхеля де ла Росы показал, что белки в водном растворе могут передавать электроны на большие расстояния без необходимости прямого контакта между ними, что противоречит имевшимся экспериментальным данным.

Открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, позволяет объяснить не только высокую скорость переноса электронов, но и высокие коэффициенты замещения и эффективность, существующие между белками в хлоропластах и митохондриях. Оно также способствует более глубокому пониманию механизмов, управляющих производством энергии в биологии, и, как следствие, молекулярных основ энергетических дисфункций, вызывающих заболевания.