Учёные раскрыли механизм поглощения кальция митохондриями и нашли новые мишени для терапии
Исследователи из Центра трансляционных исследований Медицинской школы Университета Темпл раскрыли ключевой механизм, с помощью которого митохондрии регулируют поглощение кальция из клетки, и показали, как его нарушение ведёт к повреждению сосудов.
Ключевой регулятор MICU1
- Ещё в 1970-х годах был обнаружен "порог" поглощения кальция митохондриями — около 3 µM в цитоплазме.
- Ранее команда доктора Мунисвами Мадеша обнаружила, что ниже этого порога белок MICU1 подавляет приток кальция в митохондрии.
Новое исследование в Cell Reports
Учёные разработали новый анализ динамики белкового потока, чтобы увидеть, где происходят взаимодействия MICU1 внутри митохондрий. Они выяснили, что:
- MICU1 расположен во внутренней области митохондрии.
- Были идентифицированы специфические регионы MICU1, которые определяют его связывание с унипортером, транспортирующим кальций.
Физиологические последствия
В экспериментах на мышах с "выключенным" MICU1 учёные обнаружили, что снижение его активности приводит к:
- Продолжительному поглощению кальция.
- Хроническому окислительному стрессу.
- Дисфункции сосудов.
- Нарушению миграции эндотелиальных клеток, необходимой для формирования новых кровеносных сосудов.
Значение для медицины
"Перегрузка кальцием и окислительный стресс вовлечены в сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания, старение и метаболический синдром. Это общая черта многих болезней", — пояснил М. Мадеш.
Исследование открывает новые возможности для поиска терапий, защищающих клетки от повреждения. "Если мы сможем замедлить поглощение кальция и защитить митохондрии, мы сможем поддерживать их энергетический уровень", — отметил учёный. Эти данные особенно актуальны для изучения повреждений при ишемии-реперфузии.