Обнаружен переносчик NAD в митохондриях человека

Митохондрии производят энергию (АТФ) в процессе дыхания, для которого необходим кофермент NAD. Долгое время оставалось неизвестным, как NAD попадает в митохондрии человека и других животных, в то время как переносчики в дрожжах и растениях были известны.

Исследователи из лаборатории Дэвида Сабатини в Институте Уайтхеда идентифицировали вероятный переносчик — белок MCART1 (SLC25A51). Работа опубликована в Science Advances 9 сентября.

Ключевые доказательства:

• Инактивация гена MCART1 в клетках приводила к резкому снижению потребления кислорода, дыхания и производства АТФ.
• Уровень NAD в митохондриях таких клеток падал, тогда как в цитоплазме оставался неизменным (количественная оценка с помощью методов, разработанных в лаборатории).
• Избыток MCART1 увеличивал поглощение NAD изолированными митохондриями.
• Белок MCART1 и известный дрожжевой переносчик NAD оказались взаимозаменяемы в клетках человека и дрожжей, что указывает на эквивалентную функцию.

Открытие было сделано постдоком Норой Кори при анализе профилей существенности генов. Ген MCART1 показал высокую корреляцию с генами, вовлеченными в митохондриальное дыхание, и принадлежит к семейству генов-переносчиков.

"Приятно, что наши методы позволили идентифицировать этот важный белок", — отмечает Сабатини.

В тот же день в журнале Nature вышла статья другой группы исследователей, которая на основе иного набора доказательств также указала на MCART1 как на переносчик NAD. Совпадение результатов усиливает доказательную базу.

Значение открытия:

• Дает ответ на давний вопрос о фундаментальном клеточном процессе.
• Может внести вклад в исследования старения, для которого характерно снижение уровня NAD в клетках.
• Клетки с нарушенным переносом NAD могут стать моделью для изучения болезней, связанных с дисфункцией митохондрий.

Точный механизм транспорта еще предстоит выяснить. Белок MCART1 может быть сам каналом, играть вспомогательную роль или работать в комплексе с другими молекулами.